II-VI族半導体超格子の格子不整合歪みと電子-フォノン系への歪み効果

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1.多相膜内の歪み分布の化学結合論的計算AmBn超格子構造の基本単位を四面体配位とし, その変形の記述に"価電子力場モデル"を適用する. ボンド伸縮とボンド変角を考え, 各々の力学パラメタα, βの大きさをバルク値と同じ値に選んだ. 界面上原子とそれをはさむ異種原子間のボンド変角カパラメタをβ_<AB>=(β_A+β_B)/2と仮定した. 超格子軸(001)に垂直な面間隔(di^<AB>と面内格子定数a_2を系のボンド歪みエネルギー極小の条件から定める. (ZnSe)_m(ZnTe)_nについて得られた結果をまとめると;(1) 格子不整合に起因する歪みは, 弾性論から予想されている様な一様な伸び縮みではない. 面間隔di^<A, B>に層界面からの位置に応じた分布が生ずる. 基板効果を無視できる自由境界の状態にある超格子系で, この不均一分布の観測を期待できる.(2) (ZnSe)_m(ZnTe)_nのm=nとm≠nとでは、di^A、Bの分布、大きさが著しくことなる。2. 単一ヘテロ構造, 超格子の光学フォノンによる光散乱超格子系の特色は, 界面の存在にある. 特に, 基板上の単一積層膜は超格子の基本単位として興味がある. ここでは, 次のモデル系で光散乱スペクトルの検討を試みた. 半無限基板上に数10〓〜数100〓の単一膜を置く. 系の不透明性を考慮して光散乱理論を発展させた. ZnSe/GaAs, Al_×Ga_<1×>As/GaAs系について得られた結果をまとめると;(1) 膜厚が30〓以下になると光学フォノンの閉じ込めによるフォノン振動数の低下が得られる. それと共に, スペクトル形状に非対象が現われる.(2) ZnSe/GaAs系では, (AlGaAs)/GaAs系と類似のスペクトルが得られる.界面歪みのスペクトルへの影響を検討する.