| Project/Area Number |
08455015
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Applied materials science/Crystal engineering
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
INOUE Naohisa 大阪府立大学, 先端科学研究所, 教授 (60275287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HONMA Yoshikazu NTT, 基礎研究所, 特別研究員 (30385512)
HUJIMURA Norihumi 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (50199361)
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| Project Period (FY) |
1996 – 1998
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1998)
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| Budget Amount *help |
¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 1997: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 1996: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
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| Keywords | compound semiconductor / strained layer / molecular beam epitaxy / three dimensional growth / in-situ observation / scanning electron microscope / Monte Carlo simulation / self organization / モンテカルロシミュレーション / 電子線成長 |
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| Research Abstract |
1. 電子顕微鏡その場観察 三次元成長開始過程:昨年解明した過程の機構を検討し、1層目完了前に2層目が1層目の島の上に発生する多段島形成が素過程なことを明らかにした。昨年ステップ上の三次元島優先形成を解明したのを発展させ、ステップをネットワーク状に制御した表面でGaなどの液体金属がステップに沿って拡散するのを利用して、島をSi(111)表面の特定の位置に配列させるのに成功した。原子層穴挙動:三次元島の制御に必要な下地平坦面実現のため、成長後熱処理中の単原子層深さの穴の挙動を調べ、穴の成長や収縮が周りのステップとの原子のやりとりに支配されることを明らかにした。仕事関数:電子顕微鏡像を形成する二次電子の強度が、表面の仕事関数を良く対応することを見いだした。
2. 原子間力顕微鏡観察:歪系三次元成長による自己組織化量子ドットに有効な(111)面上成長について、表面ステップおよび量子井戸多層膜を評価した。ステップバンチングを検出すると共に、多層膜断面が観察可能なことを明らかにした。
3. 光学的評価:タイプII超格子系を歪系三次元成長に応用すると電子または正孔のみを閉じこめた新しい量子ドットが形成できる。この材料系の光学的・電気的特性を評価すると共に、その島の評価のため赤外分光法を高度化した。
4. 機構モデル構築:表面再配列構造の反位相境界が島の優先発生サイトになるということを取り入れて、三次元発生機構のモデル化を行った。
5. 計算機シミュレーション:作成済みのMBE成長のモンテカルロシミュレーションに歪と表面張力の効果を取り入れ、三次元成長を再現できることを確認した。
表面原子による電子散乱を個々の散乱を扱うダイレクトモデルでシミュレーション可能とし、SEM像のステップのコントラストを解明できる見通しを得た。
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