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MBE成長法によるSi(001)に近接した高指数表面でのGe-Si系量子ドット

通过MBE生长法在Si(001)附近的高折射率表面上制备Ge-Si量子点

基本信息

批准号：
09233205
负责人：
薛其坤
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09233205/
关键词：
Si(113)ヘテロエピタキシ-MBE STM 量子ドット結晶成長サーファクタント

项目摘要

本年度は2つのテーマ即ち(1)GaAs基板表面に形成されたInAs量子ドットのファセット面の構造、(2)高面指数Si(113)基板上におけるGeのヘテロエピタキシ-及びサーファクタント原子AsとGaの役割について検討した。即ち(1)については通常のMBE成長条件でGaAs(001)にInAsを1.6-3ML蒸着することにより、量子ドット(3Dアイランド)が形成され、その形状、サイズ、統計的分布、構造等を研究した。その結果これら3Dアイランドは典型的なピラミッド/帽子型外形をとり、ファセット面は(114)及び(113)が主要なものであった。我々は原子スケールの分解能を有するSTM像で、これらInAsドットのファセット面を観察して、原子構造モデルを提案した。これは表面エネルギー計算、ドット形成機構、自己組織化プロセス等を解明する上で有用なものとなろう。(2)のGe/Si(113)へテロエピタキシ-については、臨界厚さ3MLとするStranski-Krastanovモデルに従って結晶成長すること、他方得られたアイランドは平板状で[3,3,-2]方向に伸びるという特徴も存在した。これは非対称性誘起の成長不安定性によると判断した。GaAs(001)にAs或いはGaを吸着させると、As-6x2或いはGa-3x3の新しい表面誘起構造が出現する。これらの構造モデルについては既に提案している。重要なことはAsやGaを吸着させるとStranski-Krastanov成長からlayer-by-layer成長に変化すること、即ちサーファクタントの役割をになっていることを見い出した点である。

This year, we will discuss two issues: (1) the formation of InAs quantum dots on GaAs substrate surface,(2) the formation of Ge quantum dots on Si(113) substrate with high area index, and (3) the formation of InAs quantum dots on GaAs substrate surface. That is to say, the formation, shape, distribution, structure, etc. of GaAs(001), InAs (1.6-3ML) and quantum dots (3D) under normal MBE growth conditions were studied. The result is that the 3D color pattern is typical of the shape of the hat, the surface (114) and the main surface (113). We have an STM image of the atomic structure, an observation of the atomic structure, and a proposal for the atomic structure. This is a useful tool for surface engineering calculations, site formation mechanisms, and self-organization. (2)Ge/Si(113) crystals grow at critical thicknesses of 3ML and 3ML, while other crystals grow at critical thicknesses of 3 ML and 3 ML. The growth instability caused by the opposite sex is judged. New surface-induced structures appear in GaAs(001) As well as in As-6x2 or Ga-3x3. The structure of the film is not the same as that of the film. The important thing is that As a result of absorption, Stranski-Krastanov growth, layer-by-layer growth, and so on.