分子線エピタキシ-法における(311)面上の拡散過程と量子構造の形成に関する研究

分子束外延法中(311)面扩散过程及量子结构形成研究

• 批准号: 06750008
• 负责人: 野田 武司
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750008/
• 关键词: (311)A基板; 分子線エピキタシ-; 電気伝導特性; 異方性; 量子井戸; 長周期構造; 拡散; 吸着原子

(311)AGaAs基板上のGaAsやAlAsのMBE成長実験により成長条件(本研究では主に基板温度)によって吸着原子の拡散を制御でき、その微細構造がRHEED(高エネルギー反射電子線回折)の回折パターンの観察および量子構造の電気伝導性の解析より明らかになった。その結果、表面モフォロジーは高温、低ひ素圧下の成長条件では(011)方向に30Aオーダーの長周期構造が形成されるのに対し、低温、高ひ素圧下ではほぼ平坦な界面が形成される。さらに、量子井戸構造における極低温の電気伝導特性の詳細な解析より以下の知見を得た。1.移動度が界面構造に支配される極低温領域(T=4.2K)では移動度比(R=μ(233)/μ(011))は膜厚が薄くなるにしたがい増大し、井戸幅が14〜17ML(原子層)の量子井戸においてR=7〜8に達する異方性が測定された。この原因は主に(311)面上に形成される長周期構造(波状構造)に起因し、価電子帯のバンド構造に起因する有効質量の異方性は1.5〜2程度の寄与であることを明らかにした。2.さらに、光学フォノンが移動度を支配する中温度領域(T=77K)では井戸幅が薄くなるにしたがい、(233)方向の移動度が5000cm2/Vsから8000cm2/Vs以上に増大る。この原因については量子閉じ込め効果によるホールバンドの非放物線性の抑圧によるものと考えられる。この結果、高温、低ひ素圧下では吸着原子の拡散が促進され、表面エネルギーの低い安定な30Aオーダの超周期構造が(011)方向に形成されることを明らかにした。

(311) AGaAs substrate の GaAs や AlAs の MBE growth be 験 に よ り growth conditions (this study で は main に substrate temperature) に よ っ て with atomic absorption の company, scattered を suppression で き, そ の fine-structure が RHEED (high エ ネ ル ギ ー reflection electron line inflexion) の inflexion パ タ ー ン の 観 examine お よ び quantum structure の electric 気 伝 conductivity の solution Analyze よ よ clarify ら になった. そ の results, surface モ フ ォ ロ ジ ー は の growth conditions under high temperature, low ひ element 圧 で は に 30 (011) direction a オ ー ダ ー の が long-period structure formation さ れ る の に し seaborne, under low temperature, high ひ element 圧 で は ほ ぼ flat な interface が さ れ る. Youdaoplaceholder0, quantum ido structure における, extremely low-temperature <s:1> electrical 伝 conductivity characteristics <e:1> detailed な analysis よ The following <s:1> knowledge is を た. Mobile degrees が interface structure に dominate さ れ る extremely low temperature field (T = 4.2 K) で は mobile degrees than (R = u (233)/mu (011)) は film thickness thin が く な る に し た が い raised big well し, opens が picture 14 ~ 17 ml (atomic layer) の quantum well opens に お い て R = 7 ~ 8 に da す る square difference が determination さ れ た. こ の reason は main に に (311) surface formation さ れ る long-period structure (structure) に cause し, 価 electronic 帯 の バ ン ド tectonic cause に す る have sharper quality の square difference は の send 1.5 ~ 2 degree and で あ る こ と を Ming ら か に し た. 2. さ ら に, optical フ ォ ノ ン が mobile degrees を dominate す る (T = 77 k) temperature field in the で は well opens picture が thin く な る に し た が い, (233) direction の mobile が 5000 cm2 / Vs か ら above 8000 cm2 / Vs に る rights. こ の reason に つ い て は quantum closed じ 込 め unseen fruit に よ る ホ ー ル バ ン ド の not put things linear の 圧 suppression に よ る も の と exam え ら れ る. こ の results, high temperature, low ひ element 圧 で は with atomic absorption の scattered が company, promote さ れ, surface エ ネ ル ギ ー の low い settle な 30 a オ ー ダ の が super-cycle structure (011) direction に form さ れ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

野田武司.永宗靖.菅原宏治.榊裕之: "(311)A量子井戸構造における異方的な電気伝導特性" 第55回応用物理学会学術講演会予稿集. 3. (1994)

Takeshi Noda、Yasushi Nagamune、Koji Sukawara 和 Hiroyuki Sakaki：“(311)A 量子阱结构中的各向异性导电特性”日本应用物理学会第 55 届年会记录 3。（1994 年）。

野田武司.榊裕之: "(311)A基板上に形成された量子構造の面内異方性について-電気伝導特性-" 第42回応用物理学関係連合講演会予稿集. 3. (1995)

Takeshi Noda。Hiroyuki Sakaki：“关于 (311)A 基底上形成的量子结构的面内各向异性 - 导电特性 -”第 42 届应用物理学联合会议论文集 3。（1995 年）