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X線異常散乱を用いた半導体超格子構造の研究

利用反常X射线散射研究半导体超晶格结构

基本信息

批准号：
01550505
负责人：
七尾進
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

MBE法により、(GaAs6層/AlAs2層)120周期の超格子結晶試料を、AlAs/GaAs界面で60秒、GaAs/AlAs界面で30秒の成長中断時間を入れたものおよび全く入れないものの2種類作成した。これらの試料について、高エネルギ-研究所放射光施設の精密4軸X線回析測定装置を用いて、構成元素のGa、Asの吸収端の近傍のX線数ヵ所で、GaAsの(200)および(400)近傍に現われるX線超格子構造第0ピ-ク、+1及び-1サテライト・ピ-クを、結晶成長方向である〈100〉およびヘテロ界面方向である〈110〉について精密測定した。同時に、電子計算機中に種々のモデルを作成してこれらのX線回析プロファイルをシミュレ-トし、超格子における実際の原子配列と各X線回析ピ-クの形状、強度との関係を対応づけを行なった。主たる結果は次のとおりである。成長中断を加えた試料では+1および-1サテライト・ピ-クは単一ピ-クとなるが、行なわなかった試料においては4ピ-クに分裂しているという際だった差異が見いだされた。後者の場合のピ-クの分裂は、コンピュ-タ・シミュレ-ションの結果から、1層のずれを有する超格子周期が10%程度混入している状況を反映していることが判明した。前者の場合は、この混入率が1%以下であると評価された。また、X線異常散乱効果の解析により、成長中断による原子配列の変化はガリウムとアルミニウムのIII族原子同士の置換によるものが支配的であることを明らかになった。すなわち、「成長中断」は界面の平坦化と超格子の周期性の向上に効果があることを、平坦性のスケ-ル、周期性の規則化の状況を具体的に示して明らかにすることができた。

The MBE method was used to prepare the superlattice crystal sample (GaAs6 layers/AlAs2 layers) with a period of 120 seconds, the AlAs/GaAs interface with a growth interruption time of 60 seconds, and the GaAs/AlAs interface with a growth interruption time of 30 seconds. X-ray analysis equipment used in the precision 4-axis X-ray analysis equipment of the Institute of Radiation, X-ray analysis of Ga and As near the absorption end, GaAs (200) and GaAs (400) near the absorption end, X-ray superlattice structure No. 0,+1 and-1 Crystal growth direction <100> At the same time, in the electronic computer, the relationship between the shape and intensity of each X-ray analyzer and the atomic arrangement of each X-ray analyzer is discussed. The main result is the second time. The growth interruption is added to the test sample, and the difference between the growth interruption and the test sample is +1-1 In the case of the latter, the splitting of the lattice is reflected in the result of the first layer, and the superlattice period is mixed to a degree of 10%. In the former case, the mixing rate is less than 1%. Analysis of X-ray anomalous scattering effect, growth interruption, transformation of atomic arrangement, substitution of group III atomic homolog, and dominance of X-ray anomalous scattering effect The "growth interruption" indicates the flatness of the interface, the periodicity of the superlattice, and the regularity of the superlattice.