窒化III-V族化合物半導体の表面および秩序構造制御

III-V族氮化物半导体的表面和有序结构控制

• 批准号: 04J03202
• 负责人: 森 貴洋
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J03202/
• 关键词: III-V族化合物半導体; GaNAs; GaInNAs; 反射率差分光法; 半導体表面; 分子線エピタキシー; X線吸収微細構造; 擬ポテンシャル法; 表面; ラザフォード後方散乱; 拡張X線吸収微細構造

本年度の研究成果は次の3点である。(1)GaNAs(001)成長表面の理論検討昨年までに得られていたGaNAs(001)成長表面の反射率差分光法による測定結果を基に、千葉大学理学部中山隆史教授との共同研究としてGaNAs(001)成長表面の理論検討を行った。本研究ではその表面構造としてバックリングしたN-Asダイマーを持つ(2x4)表面構造モデルを提案し、その構造がエネルギー的に安定であることを理論計算によって示した。(2)GaNAs薄膜の窒素原子周辺のXANES測定高エネルギー加速器研究機構において、GaNAs薄膜のXANES測定を行った。本研究ではGaAs(001)およびGaAs(111)A基板上に作製した薄膜について測定を行い、その両者では窒素原子周辺の局所構造が異なっていることを明らかにした。(3)GaInNAs薄膜のインジウム原子周辺のEXAFS測定大型放射光施設SPring-8において、GaInNAs薄膜のEXAFS測定を行った。本研究ではIn濃度に依存した測定結果の変化を観測した。GaInNAsのIn K吸収端EXAFS測定からはIn-As結合の長距離化が見られ、In-As結合の長距離化はIn-Nペアの形成に伴う現象であることを明らかにした。また、In-Nペアの形成に伴い第2近接原子間距離も長距離化した。これはIn-As-Inの組み合わせが増えるためであることを明らかにした。以上3点の知見はIII-N-As族化合物半導体に新たな知見を与えるものである。特に第1点目の表面構造モデルは世界的にも例を見ないものであり、特筆すべき成果であると考える。

The research achievements of this year are である times <e:1> 3 points である. GaNAs (1) (001) surface の growth theory 検 win yesterday in ま で に have ら れ て い た GaNAs の grow (001) surface reflectivity difference method に よ る determination results を に, chiba university professor of science department of zhongshan long history と の joint research と し て GaNAs (001) surface の growth theory 検 line for を っ た. This study で は そ の surface structure と し て バ ッ ク リ ン グ し た N - As ダ イ マ ー を hold つ (2 x4) surface structure モ デ ル を proposal し, そ の tectonic が エ ネ ル ギ ー に stability で あ る こ と を theoretical calculation に よ っ て in し た. (2) The GaNAs thin film <s:1> nitrine atomic cycle 辺 <s:1> XANES determination is carried out at a high エネ エネ ギ ギ った accelerator research institution にお て て and GaNAs thin film <s:1> XANES determination を row った. This study で は GaAs (001) お よ び GaAs (111), A substrate に cropping し た film に つ い て determination を い, そ の struck the で は smothering element atoms weeks 辺 の bureau が different structures な っ て い る こ と を Ming ら か に し た. (3) For the determination of <s:1> EXAFS in GaInNAs thin films, large-scale radiation light was applied in SPring-8にお て て, and the determination of <s:1> EXAFS in GaInNAs thin films was carried out in を rows った. In this study, the で で in concentration に varies depending on the results of the <s:1> た measurement and the を観 measurement of <s:1> た. GaInNAs の K In suction 収 EXAFS measurement か ら は - As In combining の long turn が see ら れ, - As In combining の long turn は -n In ペ ア の form に with う phenomenon で あ る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 and In-Nペア ペア また form に with また, and the distance between the second adjacent atoms is <s:1> distendized た た. The み れ た In-As-In <s:1> combination み わせが increase えるためである えるためである とを とを and ら ら に た た た. The above three points of <s:1> knowledge about the semiconductor of III-N-As group compounds に new たな knowledge about を and える <s:1> <s:1> である である である. に point 1 eye の surface structures モ デ ル は world に も example を see な い も の で あ り, pen す べ き results で あ る と exam え る.

项目成果

GaNAs(001) surface phases under growth condition

生长条件下的 GaNs(001) 表面相

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Vacuum Science and Technology B 23(3)(印刷中)
• 作者: 伊吹竜太;円山重直;酒井清吾;Masud Behnia;Takahiro Mori
• 通讯作者: Takahiro Mori