ヘテロ成長時のアイランドを利用した量子ドット構造形成過程の制御

在异质生长过程中使用岛控制量子点结构形成过程

• 批准号: 07855005
• 负责人: 野村 卓志
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07855005/
• 关键词: 量子ドット構造; ナノ構造; GaAs; GaP; 分子線エピタキシ; ヘテロ成長; 格子不整合; Stranski-Krastanov成長

本研究の目的は、3.7%の格子不整合を持つGaAs/GaP(001)ヘテロ成長において、Stranski-Krastanov成長モードを用いた量子ドット形成過程を明らかにすることである。このために、分子線エピタキシ法を用いて成長を行い、基板であるGaPの表面構造の観察・制御、およびGaAsを成長したときの量子ドット構造形成過程を反射高速電子線回析(RHEED)および原子間力顕微鏡(AFM)によって調べた。GaAs(001)表面の化学量論性と表面再構成構造が詳細に調べられているのに対し、GaP(001)表面の報告はあまりない。Ga過剰供給時の表面再構成構造をRHEEDで調べた結果、表面のGa被覆率が2原子層(以下ML)以下ではGaダイマーの存在を示す構造が観察されたが、それ以上の被覆率では過剰Gaが存在するにも関わらずPダイマーに対応する構造が見られた。同じIII-V族化合物ではあっても、GaP表面構造はGaAsとは異なることを示した。また、GaP基板表面をAFMによって観察した結果、GaP層の成長後にラウエゾーンに沿ったストリークパターンが得られ、RHEEDでは平坦であると観察される表面においても、高さ2nmで50nm×200nmの【110】に伸びたコラゲーションが見られた。この基板上に550℃でGaAsを成長すると、成長厚さが3MLまではコラゲーションが強調された構造を持ち、構造の高さが6nm程度まで増加する。さらに成長を続け、厚さ6MLではコラゲーションの上に直径20nm程度の円形の島構造が形成された。一方、成長温度450℃では6ML成長しても島構造は形成されなかった。この試料を550℃でアニールすることにより550℃で成長した試料と同様の島構造が形成された。これらより、単に成長時の温度だけではなく、試料が経験した温度によって島構造形成が強く支配されることを示した。

The purpose of this study is: GaAs/GaP (001) GaAs/GaP (001) lattice unconformity of 3.7%, St. The ranski-Krastanov growth process is based on the formation process of quantum quantum technology.このために, molecular line エピタキシ法を用いてgrowthを行い, substrate であるGaPのsurface structure observation and control, およびGaAsを growth The process of forming the quantum structure is reflected high-speed electron beam reflow (RHEED) and interatomic force micromirror (AFM). GaAs (001) surface stoichiometry and surface reconstruction structure are detailed and the GaP (001) surface is reported in detail. When Ga is supplied, the surface reconstruction structure is adjusted to RHEED, and the surface Ga coverage rate is less than 2 atomic layers (ML) below. There is a structure that shows the structure and the coverage rate is higher than the coverage rate.がexistent するにも关わらずPダイマーに対応するconstruct が见られた. It is the same as the III-V compound, and the surface structure of GaP is different from GaAs.また、GaP substrate surface をAFM inspection results、GaP layer のAfter growing up, RHE EDではflat surfaceであると観看されるsurfaceにおいても、高さ2nmで50 nm×200nmの【110】に信びたコラゲーションが见られた. GaAs is grown at 550℃ on the substrate, and 3ML is grown thicker. The ゲーションが emphasizes the されたstructure and をholdち, the structure is high and the 6nm level is までincrease and する. The thickness of the 6ML ではコラゲーションの上に is about 20nm in diameter, and the の円-shaped island structure is formed された. On the one hand, the growth temperature of 450℃ means that 6ML grows and the island structure is formed. The sample is grown at 550℃ and the sample is grown at 550℃ and the island structure is formed. The temperature of これらより and じに during growth is だけではなく, and the temperature of sample が経験したtemperature is によって island structure is formed がstrong く dominated されることをshows した.

项目成果

Masahiro YOSHIKAWA: "Surface Reconstruction of GaP (001) for Various Surface Stoichiometries" Jpn. J. Appl. Phys.35(印刷中). (1996)

Masahiro YOSHIKAWA：“各种表面化学计量的 GaP (001) 的表面重建”J. Appl. 35（出版中）。

Takashi Nomura: "Growth Mode Transition in GaAs/GaP(001)" Special Issue of Bulletin of the Research Institute of Electronics. 30(印刷中). (1996)

Takashi Nomura：“GaAs/GaP(001) 中的生长模式转变”电子研究所公报特刊 30（出版中）。