1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03044045
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西永 頌 東京大学, 工学部, 教授 (10023128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VREDENSKY D. ロンドン大学, インペリアルカレッジ, 準教授
JOYCE B.A. ロンドン大学, 半導体材料研究所, 所長,教授
鈴木 貴志 東京大学, 工学部, 学振特別研究員
田中 雅明 東京大学, 工学部, 講師 (30192636)
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| Keywords | 微傾斜面 / MBE / RHEED / 表面拡散 / 原子ステップ / 過飽和度 / GaAs / AlAs |
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| Research Abstract |
微傾斜面を持つ基板上には原子ステップが多数現れるので、これを用いて成長実験を行なうことにより成長の原子的プロセスに関する様々な情報が得られる。日本側,英国側ともGaAsやAlAsの分る線エピタキシャル成長(MBE)を上記の微傾斜基板上で行ない各々次の成果を得た。
1)日本側
微傾斜基板上にMBE成長させると成長条件によってステップ間に二次元核が形成されたり,核形長なしにステップの移動が行なわれたりする。前者を二次元核成長モ-ド,後者をステップフロ-モ-ドと呼ぶ。この移り変りは高速反射電子線回析(RHEED)により正確に検出できるのでこれを手がかりに成長の素過程を知ることができる。本年度は,この方法によりGaAs基板上でのGaとAlの表面拡散距離を決定した。又,ステップにおいて成長反応がはたして平衡に近いのか,平衡からはずれているのかを実験的に調べた。GaAs微傾斜面上でのGaAsの成長速度を比較的高温で測定し,ステップ間隔依存性を調べることにより,ステップ端での過飽和度は20%以下であることが示された。
2)英国側
上記のモ-ドが移り変る温度近くでRHEED振動に遅れが現われることが実験と計算機シミュレ-ションの両方から明らかにされた。この遅れを各種の条件下で調べることによりステップ端での成長反応の容易不容易が明らかとなった。これを用いて,(100)面内で原子ステップが色々な方向をとったとき,成長反応のしやすさがどのように変るかを調べ、表面拡散の異方性よりもステップ端の性質の異方性がより重要であることを示した。
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[Publications] M.Tanaka,T.Suzuki,T.Nishinaga: "Surface diffusion of Al and Ga atoms on GaAs(001) and (111) B Vicinal Surface in molecular beam epitaxy" J.Crystal Growth. 111. 168-172 (1991)
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[Publications] T.Suzuki,T.Nishinaga: "Surface diffusion and atom in corporation Kinetics in MBE of InGaAs and AlGaAs" J.Crystal Growth. 111. 173-177 (1991)
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[Publications] T.Suzuki,I.Ichimura,T.Nishinaga: "Dependence of Ga desorption rate upon the step density in molecular beam epitaxy of GaAs" Japan J.Appl.Phys.30. L1612-L1615 (1991)
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[Publications] T.Nishinaga,T.Suzuki: "The role of step kinetics in MBE of Compound semiconductors" J.Crystal Growth. 115. 398-405 (1991)
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[Publications] M.Tanaka,N.Ikarashi,H.Sakakibara,K.Ishida,T.Nishinaga: "Atomic-Scale morphology and interfaces of epitarially embeded metal (CoAl)/Semiconductor (GaAs/AlAs) hetro structure" Appl.Phys.Lett.60. 835-837 (1992)
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[Publications] 西永 頌: "MBE成長における核形成とステップカイネティクス" 日本結晶製長学会誌. (1992)
