ヘテロ接合2次元電子系への金属の超高真空蒸着によるポテンシャル、磁場変調の研究

异质结二维电子系统超高真空沉积金属电势和磁场调制研究

• 批准号: 08740234
• 负责人: 遠藤 彰
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740234/
• 关键词: 2次元電子系; ポテンシャル変調; 磁場変調; 化合物半導体

2次元電子系基板表面に超高真空中で金属を蒸着することにより微小粒子を作成し、通常のリソグラフィーを用いた手法では達成困難な、短い長さスケールでのポテンシャル、または磁場の変調を2次元電子系に加えてやることが本研究の目的であった。小型分子線エピタクシー(MBE)装置(ULVAC MBC-100)を用いて、通常のGaAs/AlGaAs単一ヘテロ接合2次元電子系(スペーサー巾20nm、基板表面から2次元電子系までの深さ70nm)を成長させ、成長終了後、基板温度が室温程度まで下がりかつ、Asの分圧が十分下がるのを待った後、MBE真空槽内でその場でAlの蒸着を行った。A1の蒸着は、高速反射電子回折(RHEED)によりモニターしながら約15原子層行い、基板とエピタクシャルな関係で蒸着されていることを確認した。大気中に取り出した後、原子間力顕微鏡(AFM)による観察で、Alは粒径ほぼ50nmの粒状に堆積していることがわかった。この2次元電子系の4.2K程度の低温下での電子濃度、移動度等を測定するために、InまたはSn、あるいは、In-Sn合金を用いた電極をとることを試みた。このプロセスで、Alの粒形に大きな変化はないことはAFMによる観察で確認したが、最も重要な2次元電子系への電気的接触をとることにはまだ成功していない。この原因の解明、およびよりよいAlの蒸着条件の探索、他の金属、特に磁性体金属への本手法の拡張を現在引き続き行っているところである。

2-D electron system surface in ultra-high vacuum, metal vapor deposition, general solution to achieve the difficult, short, long, magnetic field, 2-D electron system to add, this study Small molecular wire bonding (MBE) device (ULVAC MBC-100) is used, ordinary GaAs/AlGaAs single-phase bonding of two-dimensional electron system (selection distance 20nm, substrate surface depth of two-dimensional electron system 70nm) is grown, after growth, substrate temperature from room temperature to low, As partial pressure to low, after waiting, MBE vacuum chamber field Al evaporation. A1 evaporation, high speed reflection electron backfolding (RHEED), about 15 atomic layer row, substrate, substrate, evaporation, about 15 atomic layer row, substrate, about 15 atomic layer row. Large particle size, atomic force microscopy (AFM), particle size of 50nm Al The electron concentration and mobility of the two-dimensional electron system at 4.2 K were measured. The particle shape of Al is large, and the AFM observation confirms that it is the most important electrical contact of the two-dimensional electron system. The reason for this is that the evaporation conditions of Al are explored, and the expansion of the metal and the special magnetic metal is introduced.