磁性体/半導体ラテラル積層構造の作製と物性

磁性/半导体横向堆叠结构的制备和物理性能

• 批准号: 10130207
• 负责人: 森下 義隆
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10130207/
• 关键词: 磁性体; 半導体ヘテロ構造; 分子線エピタキシ法; ラテラル成長; 選択成長; 磁性体量子細線; 磁性体量子ドット

磁性体/半導体ハイブリッドデバイスの実現を目的として、分子線エピタキシ(MBE)法によりパターン基板上にMnAs/GaAsヘテロ構造の作製を行った。ストライプ状の段差を設けたGaAs基板上にMnAsのMBE成長を行った結果、Mnフラックスの方向で薄膜の成長位置(段差基板の表面のみ、または斜面のみなど)を制御できることが分かった。また、得られた薄膜は下地の形状を維持していることから、この成長温度(250℃)ではMn原子の表面拡散が小さいことが分かった。この結果をもとに、V溝基板を用いることで片側斜面上にのみMnAs膜の成長が可能であると考え、V溝基板上へGaAs/MnAsラテラル多層構造の成長を行い、SEMおよびEDXを用いて評価した。その結果、GaAs成長時に基板温度を低く(600℃→520℃)することによってGa原子の表面拡散を抑え、かつ基板の角度を調節しGaフラックスの入射角度を制御することで片側斜面にのみGaAs成長を行い、その後反対側の斜面にMnAsの成長を行ことでGaAs/MnAsラテラル多層構造の作製に成功した。さらに、電子ビームリソグラフィーで幅500nmのV溝を形成し、その片側斜面上にMnAs磁性細線構造の作製に成功した。これらの結果は、高品質ナノスケールの磁性体細線、ドットの作製の礎となるものである。

The magnetic body

项目成果

森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs in the presence of atomic hydrogen" J.Crystal Growth. 187. 228-233 (1998)

Yoshitaka Morishita：“原子氢存在下的 MnAs 分子束外延”J.Crystal Growth。187. 228-233 (1998)

佐藤勝昭: "Magnetooptical spectra in MnSb and MnAs films prepared by atomic-hydrogen assisted hot wall epitaxy on GaAs" J.Magn.Magn.Matter.177-181. 1379-1380 (1998)

Katsuaki Sato：“GaAs 上原子氢辅助热壁外延制备的 MnSb 和 MnAs 薄膜的磁光光谱”J.Magn.Magn.Matter.177-181 (1998)。

森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs on the(111)facets of grooves in a nonplanar substrate" J.Crystal Growth. (発表予定).

Yoshitaka Morishita：“MnAs 在非平面衬底凹槽 (111) 面上的分子束外延”J.Crystal Growth（待提交）。

森下義隆: "Effect of atomic hydrogen on molecular-beam epitaxy of MnAs/GaAs heterostructure" J.Magn.Soc.Jpn.22. 215-217 (1998)

Yoshitaka Morishita：“原子氢对 MnAs/GaAs 异质结构分子束外延的影响”J.Magn.Soc.Jpn.22 215-217 (1998)。

森下義隆: "Molecular-beam epitaxy of MnAs on patterned GaAs substrates" J.Magn.Soc.Jpn.23. 682-684 (1999)

Yoshitaka Morishita：“图案化 GaAs 基板上的 MnAs 分子束外延”J.Magn.Soc.Jpn.23 (1999)。