走査トンネル顕微鏡を用いたトンネル電子ルミネッセンス法のシリコンナノ構造への応用

扫描隧道显微镜隧道电致发光方法在硅纳米结构中的应用

• 批准号: 09650009
• 负责人: 目良 裕
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09650009/
• 关键词: 転位; ルミネッセンス; GaN; STM; 発光素子; 半導体; 走査トンネル顕微鏡; SiGe; ナノ構造; 欠陥; 電子励起; フォトルミネッセンス

(1)走査トンネル顕微鏡に、トンネル発光検出装置を組み合わせた、トンネル発光測定装置を試作した。測定の結果、トンネル発光において、表面プラズモンなどの機構によるものにくらべ、ルミネッセンス、特に欠陥に起因するルミネッセンスのシグナルは極度に微弱であることがわかった。(2)圧痕押下によりフレッシュな転位を導入した窒化ガリウム単結晶のカソードルミネッセンス測定、および理論的な考察により、次のようなことが明らかになった。A.圧痕押下による塑性変形によって導入されたフレッシュな転位も非発光的再結合センターとして振る舞い、結晶の発光特性を低下させる。また、その振る舞いは300℃程度の比較的低温のアニールによって大きく影響を受ける。B.窒化ガリウム結晶の転位密度が非常に高いにもかかわらず、強く発光するというパラドックスは、発光再結合しているエキシトンの実効的な拡散長が短いという理論的モデルによって説明される。(3)STMルミネッセンスを含む、STMトンネル電流励起現象を研究する際に重要になる電流量を増加させるとともに、高解像度のSTM像を得るために必要な極めて鋭い短針を再現性よく作成する装置の開発を行った。

(1) a walkthrough ト ン ネ ル 顕 micro mirror に, ト ン ネ ル 発 検 out light device を group み close わ せ た, ト ン ネ ル 発 light measurement device を attempt し た. Determination の results, ト ン ネ ル 発 light に お い て, surface プ ラ ズ モ ン な ど の institutions に よ る も の に く ら べ, ル ミ ネ ッ セ ン ス, に owe 陥 に cause す る ル ミ ネ ッ セ ン ス の シ グ ナ ル は extremely faint で に あ る こ と が わ か っ た. (2) 圧 mark bet に よ り フ レ ッ シ ュ な planning a を import し た smothering the ガ リ ウ ム 単 crystallization の カ ソ ー ド ル ミ ネ ッ セ ン ス determination, お よ び theory looks at に な よ り, の よ う な こ と が Ming ら か に な っ た. A. 圧 mark bet に よ る plastic - shaped に よ っ て import さ れ た フ レ ッ シ ュ な planning A も non 発 light combining セ ン タ ー と し て vibration い る dance, crystallization の 発 light features low を さ せ る. Youdaoplaceholder0, そ, <s:1>, zhen, る, dance, <s:1> at a temperature of 300℃, compared with the lower temperature, アニ, <s:1>, によって, によって, <s:1>, く are more affected by を and く. B. smothering the ガ リ ウ ム crystallization の planning a high density が very に い に も か か わ ら ず, strong く 発 light す る と い う パ ラ ド ッ ク ス は 発 light combining し て い る エ キ シ ト ン の be sharper な company, taking long short が い と い う theory モ デ ル に よ っ て illustrate さ れ る. (3) the STM ル ミ ネ ッ セ ン ス を む, STM ト ン ネ ル current wound up を research す る interstate に important に な る を raised electricity flow plus さ せ る と と も に, high resolution の STM as を る た め に な extremely necessary め て sharp い short needle を reproducibility よ く made す る device の open 発 を line っ た.

项目成果

Yoshiaki Nakamura、Yutaka Mera、and Koji Maeda: "Reprducible method to fabricate atomically sharp tips forscanning unneling microscopy"Rev.Sci.Inst.. 70. 3373-3376 (1999)

Yoshiaki Nakamura、Yutaka Mera 和 Koji Maeda：“用于扫描隧道显微镜的原子级尖锐尖端的可重复方法”Rev.Sci.Inst.. 70. 3373-3376 (1999)

Y.Nakamura: "A Reproducible Method to Fabricate Atomically Sharp Tips for Scanning Tunneling Microscopy" Rev.Sci.Instrum.(submitted). (1999)

Y.Nakamura：“一种为扫描隧道显微镜制造原子级锋利尖端的可重复方法”Rev.Sci.Instrum。（已提交）。

M.Inoue: "Electronically enhanced kink motion on 30 degree partial dislocations in Ge directly observed by Plan-view high resolution electron microscopy" J.Appl.Phys.83. 1953-1957 (1998)

M.Inoue：“通过平面视图高分辨率电子显微镜直接观察到的 Ge 30 度部分位错的电子增强扭结运动”J.Appl.Phys.83。

Yutaka Mera and Koji Maeda: "Optoelectronic Activities of Dislocations in Gallium Nitride Crystals"IEICE Trans.Electron. E83-C、(in press). (2000)

Yutaka Mera 和 Koji Maeda：“氮化镓晶体中位错的光电活动”IEICE Trans.Electron，（印刷中）。