原子オーダリングによるブリュアン端バンド構造制御機構

原子排序的布里渊边带结构控制机制

• 批准号: 08750017
• 负责人: 喜多 隆
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kobe 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: 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-08750017/
• 关键词: オーダリング; 混晶半導体; バンド折り返し; エレクトロリフレクタンス; 局在電子状態

非平衡のエピタキシャル成長過程では成長表面での原子配列オーダリングによって長距離秩序構造(Long-Range Ordering)が発現することが知られている。長距離秩序にともないバンド構造はもはやバルクのものとは全く異なり、この新しいバンド構造はk空間全体にわたって変化する。本研究では、GaAs(001)基板上にOMVPE法を用いて基板温度、V/III族ガス供給比を変えて成長した(Al_xGa_<1-x>)_<0.5>In_<0.5>P混晶半導体を用いた。これらの自然超格子は成長条件によりオーダーパラメターが異なっているのが特徴である。すなわち原子オーダリングによって連続的に変化する物理量について下記の項目に主点をおいた系統的な一連の研究を行った。(1)理論計算による自然超格子によるバンド折り返しのとバンド間相互作用(2)ブリュアン端でのバンド折り返しとオーダーパラメターによる制御以上の研究の結果、(a)Tight-Binding法による理論計算を詳細に行い、自然超格子方向以外の3つのL点とX点がブリュアン端で縮退し、バンド間相互作用をしていることがわかった。(b)1eV-6eVの偏光エレクトロリフレクタンス測定を行い、ブリュアン端でのバンド間相互作用について詳細に調べ、遷移強度の秩序パラメター依存性からオーダリングに伴う電子状態の局在を突き止めた。このようにバンドの折り返しとバンド間相互作用に伴うバンド構造制御機構について明らかにできた。

Non-equilibrium growth processes include atomic alignment on the growth surface and long-range ordering. The structure of long-distance order is different from that of the whole k-space. In this study, OMVPE on GaAs(001) substrates was used to grow (Al_xGa_ )_ In_ P mixed crystal semiconductors at different substrate temperatures and V/III supply ratios<1-x><0.5><0.5>. This is the natural lattice growth condition. The study of atomic structure and physical properties of the system was carried out. (1)Theoretical calculation of natural hyperlattice is carried out in detail. Three points outside the natural hyperlattice direction are L and X. The interaction between the two points is controlled by the results of the above research. (b)1eV-6eV polarized light emission measurement, emission end, interaction between the elements, detailed adjustment, order of migration intensity, emission dependence, and electronic state determination. The interaction between the elements is accompanied by the structural control mechanism.

项目成果

T.Kita and T.Nishino: "Electron-Beam Electroreflectance Spectroscopy of Semiconductors" Japanese Journal of Applied Physics. vol.35 no.10. 5367-5373 (1996)

T.Kita 和 T.Nishino：“半导体的电子束电反射光谱”日本应用物理学杂志。

Y.Ishitani,S.Minagawa,T.Kita,T.Nishino,and Y.Shiriki: "The optical process in AlInP/GaInP/AlInP quantum wells" Journal of Applied Physics. vol.80 no.8. 4592-4598 (1996)

Y.Ishitani、S.Minakawa、T.Kita、T.Nishino 和 Y.Shiriki：“AlInP/GaInP/AlInP 量子阱中的光学过程”应用物理学杂志。

K.Yamashita,T.Kita,H.Nakayama,and T.Nishino: "Direct optical transitions in indirect-gap(Al_<0.5>Ga_<0.5>)_<0.51>In_<0.49>P by atomic ordering" Physical Review B. vol.53 no.23. 15713-15718 (1996)

K.Yamashita、T.Kita、H.Nakayama 和 T.Nishino：“通过原子排序实现间接能隙 (Al_<0.5>Ga_<0.5>)_<0.51>In_<0.49>P 中的直接光学跃迁”物理评论

T.Kita,K.Yamashita,and T.Nishino: "Higher-Interband slectroreflectance of long-range ordered Ga_<0.5>In_<0.5>P" Physical Review B. vol.54 no.23. 16714-16718 (1996)

T.Kita、K.Yamashita 和 T.Nishino：“长程有序 Ga_<0.5>In_<0.5>P 的较高带间反射”《物理评论 B》第 54 卷第 23 期。