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高電子濃度窒化インジウム薄膜の極低温電気伝導機構に関する研究

高电子浓度氮化铟薄膜低温导电机理研究

基本信息

批准号：
09875077
负责人：
小長井誠
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875077/
关键词：
窒化インジウム III-V族化合物半導体超伝導

项目摘要

本研究では、超高濃度ドープInNの電気的特性を詳細に検討した。まず、(0001)Al_2O_3基板上にMOCVD法により成長した電子濃度1×10^<20>cm^<-3>のInNエピタキシャル薄膜の評価を行い、低温における電気的特性を評価したところ、3K近傍以下から電気抵抗が急激に減少するという特異な現象が見られた。このような、電気特性の温度依存性は、半導体における超伝導転移を思わせる結果である。また、この現象は磁界印加により壊れることが明らかになった。さらに、1×10^<20>cm^<-3>から2×10^<21>cm^<-3>までの様々な電子濃度を有するInN薄膜についても同様の評価を行ったところ、電子濃度が低いほど電気抵抗が急激に減少し、2×10^<21>cm^<-3>の膜では抵抗の減少は観測されなかった。なお、この現象のメカニズムとして、Inの凝集があげられるが、X線回折ではInのピークは観測されておらず、表面観察ではInドロップレットの存在は認められなかった。また、このような特異な電気的特性を示すInNエピタキシャル膜のデバイス応用についても検討した。InN膜についてコヒーレンス長の計算を行ったところ、InNの低温におけるコヒーレンス長が1μm程度と極めて大きく、この材料が超伝導弱結合素子に有効であることが明らかになった。さらに、固体Inとプラズマセルにより励起したN_2を用いたMBE法により(001)GaAs基板上にInNの成膜を試みたところ、X線回折測定においてInN(112)のピークが観測され、InNが成膜していることが明らかになった。

In this study, the characteristics of ultra-high temperature and ultra-high temperature InN computers are very important. The growth of the MOCVD method on the (0001) Al_2O_3 substrate is 1 × 10 ^ & lt;20> cm^ & lt;-3>. The characteristics of the low-temperature battery, the 3K low-temperature, low-temperature, low- Temperature dependence of electrical properties, temperature dependence of electrical properties, and half-body temperature dependency. the results of the study were satisfactory. It's like the magnetic world, the Inca world, the world. For example, 1 × 10 ^ & lt;20> cm^ & lt;-3> cm2 × 10 ^ & lt;21> cm^ & lt;-3> thin film thermal devices have the same InN thin film thermal performance as their counterparts, 2 × 10 ^ & lt;21> cm^ & lt;-3> thin films are resistant to critical stress. This is the first time to know that there is a difference between the two groups, that is, it is necessary to observe that there is a difference between the two groups, such as In agglutination, In agglutination, X-ray analysis, and surface observation. The characteristics of the electrical equipment, such as the InN, the film, the film, the temperature, the temperature and the temperature. The InN film is used to calculate the temperature, the The MBE method was used to test the formation of InN film on the GaAs substrate. X-ray back-off test showed that the InN film was formed on the GaAs substrate, and the X-ray back test showed that the film was formed on the InN substrate.