超微細構造半導体の結晶成長および配列制御に関する研究

超微结构半导体晶体生长与取向控制研究

• 批准号: 08750007
• 负责人: 宇佐美 徳隆
• 金额: $ 0.77万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750007/
• 关键词: 半導体量子ドット; 歪み超格子; 分子線エピタキシ-

薄膜の成長様式の一つであるStranski-Krastanov様式によって形成される半導体量子ドットの大きさや形成位置を、原子スケールで制御する技術を確立することを目的として、歪み超格子の劈開面を用いる方法を新たに提案し、その有用性に関して基礎的な検討を行った。SiGe混晶Si/歪み超格子の劈開面上にGe量子ドットを配列させることを試みた。歪み超格子は、分子線エピラキシ-法により成長した。超格子を構成するSiGe混晶の組成、および周期を系統的に変化させた数枚の試料を準備し、その劈開面上にGeを成長した。Geの膜厚は、島形成の臨界膜厚を十分に超える目的で、6原子層とした。原子間力顕微鏡を用いた表面観察によって、島の形成は、通常のSi基板上に成長した場合とは異なり、周期性を持っていることが明らかになった。2次元フーリエ変換を用いた解析により、島の大きさは超格子の周期によって制御できていることがわかった。また、島の形成位置は、成長温度によって変化し、低温においてはSi上、高温においてはSiGe上に、選択的に島が形成された。これは、低温においては、Si上のGeの方が島形成の臨界膜厚が小さいことを反映し、熱平衡に近いような高温においては、エネルギー的に安定なSiGe上が島形成のサイトとなるものと思われる。この現象は、島を積層する場合に、高温下においては、島が成長方向に連なって成長するという現象と符合するものである。

Film の grow others type の つ で あ る Stranski Krastanov - others type に よ っ て form さ れ る semiconductor quantum ド ッ ト の big き さ を や form position, atomic ス ケ ー ル で す system initiates a る technology を establish す る こ と を purpose と し て, slanting み superlattices の splitting surface を with い る methods を た に proposal し, そ の usefulness に masato し て The basic な検 asks for を lines った. SiGe mixed crystal Si/ askew み superlattice <s:1> split plane にGe quantum ドットを arrangement させる とを とを try みた. Crooked み superlattice, molecular line エピラキシ- method によ growth た た. Superlattice を constitute す る SiGe mixed crystal の composition, お よ に を び cycle system - the さ せ た number of の sample を し, そ の split surface に Ge を growth し た. Ge <s:1> film thickness, <s:1> critical film thickness for island formation を tenths に over える mesh で, 6-atom layer と た た. Interatomic force 顕 micromirror を with い た surface 観 examine に よ っ て, island の form は, usually の Si substrate に growth し た occasions と は different な り, periodic を っ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. Two yuan フ ー リ エ variations in を with い た parsing に よ り, big island の き さ は superlattices の cycle に よ っ て suppression で き て い る こ と が わ か っ た. ま た, position は island の formation, growth temperature に よ っ て - し, low-temperature に お い て は on Si, high-temperature に お い て は SiGe に, sentaku に island が form さ れ た. こ れ は, low temperature に お い て は, Si が island formation の の Ge の on critical film thickness が small さ い こ と を reflect し, heat balance に nearly い よ う な high-temperature に お い て は, エ ネ ル ギ ー に stability な が island formation on SiGe の サ イ ト と な る も の と think わ れ る. こ の は, island を horizon す に に る occasions, the heat お い て は, island が growth direction に even な っ て growth す る と い う phenomenon と conform to す る も の で あ る.

项目成果

E.S.Kim: "Lumines cence study on Ge islands a stressors on SiGe/Si quantum well" Journal of Crystal Growth. (発表予定). (1997)

E.S.Kim：“SiGe/Si 量子阱上的 Ge 岛的发光研究”《晶体生长》杂志（1997 年）。

E.S.Kim: "Anomalous luminescence peak shift of SiGe/Si quantum well induced by self-assembled Ge islands" Applied Physics Letters. 70. 295-297 (1997)

E.S.Kim：“自组装 Ge 岛引起的 SiGe/Si 量子阱的异常发光峰位移”《应用物理快报》。

N.Usami: "Exciton diffusion dynamics in SiGe/Si quantum wells on a V-groove patterned Si substrate" Solid-State Electronics. 40. 733-736 (1996)

N.Usami：“V 形槽图案化硅基板上的 SiGe/Si 量子阱中的激子扩散动力学”固态电子学。

N.Usami: "Enhancement of no-phonon luminescence from indirect semiconductors with nighboring confinement structure" 23rd Int. Conf. on The Phys. of Semicon.3. 1843-1846 (1996)

N.Usami：“通过邻近限制结构增强间接半导体的无声子发光”第 23 期 Int。

N.Usami: "Time-resolved photolimunescence study on AlGaAs spontaneous vertical quantum well structures" Applied Physics Letters. 68. 3221-3223 (1996)

N.Usami：“AlGaAs 自发垂直量子阱结构的时间分辨光致发光研究”应用物理快报。