ナロ-ギャップ半導体Sb_2Te_3を通してのトンネリング特性に関する研究

• Project/Area Number: 08750072
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied physics, general
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 八田 英嗣 北海道大学, 工学部, 助手 (90238022)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1996: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: トンネル分光 / ナロ-ギャップ半導体 / コンダクタンスピーク

Research Abstract

(1)V-VI族ナロ-ギャップ半導体Sb_2Te_3をトンネル障壁に用いたトンネル接合におけるトンネルコンダクタンスに観測されるコンダクタンスピークならびにアンダーシュート構造に関しての知見を得るためにAu/Sb_2Te/Alトンネル接合を作製し、温度、印加磁場を変化させながらトンネル分光測定を行った。
(2)Au/Sb_2Te/Teトンネル接合はトンネル接合作製用真空蒸着装置を用いて作製した。まず、下部電極であるAu薄膜を約50nm成膜を行った後、Sb_2Te_3薄膜は同ペレットを用いてフラッシュ蒸着法により成膜を行った。最後に上部電極であるAl薄膜を約100nm成膜を行った。界面の汚れを避けるために、これらの行程は全て真空を切ることなく行われた。この結果、液体ヘリウム温度(4.2K)で約400-800Ωのトンネル抵抗値が得られた。
(3)(2)で作製した試料のトンネルコンダクタンス測定は1.5-4.2Kで行われた。その結果、観測された0 meVでのコンダクタンスピークは温度の減少とともに半値幅の単調な減少が認められた。また、磁場印加の効果に関しては0-500ガウスの範囲内でトンネルコンダクタンスの形状は磁場印加に依存しないことが確認された。以上の測定結果からはトンネルコンダクタンスの特異な形状に関しての起源に関して明確な結論を導くには至っておらず、今後の課題としてはさらに高磁場でのコンダクタンス測定が行われる必要があるように思われる。