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自己形成される半導体微細構造を用いたフィールドエミッターアレイ

使用自成型半导体微结构的场发射器阵列

基本信息

批准号：
08750034
负责人：
野村卓志
金额：
$ 0.64万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では格子歪によって自己形成される微細構造を利用した、フィールドエミッターアレイ(FEA)の開発を目的として研究を行った.分子線エピタキシ法を用いてGaP(001)基板上へGaAsのヘテロ成長を行い、基板と成長層の格子不整合によって生じる格子歪を利用して自発的に微細構造を形成させ、成長条件に対する形状の依存性を調べた。成長後の表面構造は、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて調べた。その結果、形成される微細構造の形状・サイズは基板温度によってほぼ決定していることが明らかになった。成長温度が400°C程度と低い場合には曲率が大きくなだらかな構造が形成されているが、温度上昇につれて次第に曲率が小さくなり、直径30nm、高さ4nm程度の微細構造が形成されることを示した。また、低温で成長した後アニール処理を行った試料においても、アニール温度と同じ高温で成長を行った試料と同様の構造が形成された。これより、表面の微細構造は単に成長した温度によって決定されるのではなく、温度によって決定される表面での原子のマイグレーションの度合が微細構造の形成を支配していることを示した。さらに、形成した微細構造を用いて電子放出を試みたが、通常の表面が平坦なCaAsと比べて顕著な差はみられなかった。これは、表面に形成される微細構造のサイズや曲率が電界に大きな影響を与えるサイズに達していないためと推定される。今後は、大きな電子放出が得られるように微細構造の形成条件を検討してゆく予定である。

This study aims to explore the development of micro-structures formed by lattice deformation. The molecular line method is used to adjust the shape dependence of GaAs growth on GaP(001) substrate, substrate and growth layer. After growth, the surface texture and atomic force microscopy (AFM) are modulated by the medium. The result is that the shape of the microstructure is determined by the substrate temperature. When the growth temperature is about 400°C and low, the curvature is large, and when the temperature rises, the curvature is small, and the diameter is 30nm and the height is 4nm. The samples were grown at low temperatures and then processed at high temperatures. The growth of the microstructure of the surface is determined by the temperature and the combination of the atoms on the surface. In general, the surface is flat and the electron emission is low. The micro-structure and curvature of the surface are greatly influenced by the electric field. In the future, large electron emission will be obtained, and the formation conditions of microstructure will be discussed.