1995 Fiscal Year Annual Research Report
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06402040
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
冷水 佐壽 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (50201728)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐野 直克 関西学院大学, 理学部, 教授 (00029555)
劉 翊 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (60240412)
下村 哲 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (30201560)
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| Keywords | (411)A / GaAs / AlGaAs 量子井戸 / GaAs / AlAs 共鳴トンネルダイオード / lnGaAs / AlGaAs 量子井戸 / lnGaAs / lnAlAs 量子井戸 / ストークスシフト / 励起子による吸収半値幅 / 負性微分抵抗特性 |
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| Research Abstract |
本年度は、(411)A GaAs基板、(411)A InGaAs 混晶基板、(411)A InP基板上にMBE成長した、GaAs/AlGaAs,InGaAs/AlGaAs,InGaAs/InAlAs ヘテロ構造について報告する。
(1)GaAs/AlGaAsヘテロ構造
(411)A-GaAs 基板上に成長したGaAs/AlGaAs(x=0.3) 量子井戸(QW)で、ストークスシフトと重い正孔励起子の吸収半値幅が従来の(100)-GaAs基板上のQWで観測される値のそれぞれ1/2となっており、最も平坦なヘテロ界面が形成されていることを確認した。また、(411)A QWのホトルミネッセンス(PL)の発光寿命も(100)QWに比べて短く、励起子のコヒーレント体積が(411)A 界面の平坦化により増加していることが分かった。(411)A超平坦ヘテロ界面をもつGaAs/AlAs共鳴トンネルダイオード(RTD)を初めて作製し、従来の(100)RTDに比べて優れた負性微分抵抗特性(p/v=11.8,80K)が得られた。
(2)lnGaAs/AlGaAs ヘテロ構造
(411)A-lnGaAs(x=0.04)混晶基板上に成長した lnGaAs(x=0.04)/AlGaAs(x=0.3) QWで(100) lnGaAs基板上や(100)-GaAs,(411)A-GaAs基板上に成長した lnGaAs/AlGaAsQWより、平坦な界面が形成されていることがPL測定により確認された。
(3)lnGaAs/lnAlAs ヘテロ構造
(411)A lnP基板上に格子整合したlnGaAsのMBE成長技術を確立し、PLの発光半値幅も狭く、(100)lnP基板上より良質な lnGaAs 薄膜結晶が作製できるようになった。lnAlAsについては、表面モフォロジーも悪く、品質の改善には成長条件の改良が必要である。また、(411)A-lnP基板に格子整合したlnGaAs/lnAlAs QWでは、PLによる評価で(100)のものと比べるとまだその界面の平坦性が劣っており、成長条件の最適化が必要である。
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[Publications] S.Shimomura: "Extremely flat interfaces in GaAs/AlGaAs quantum wells with high Al content (0.7) grown on GaAs (411)A substrates by molecular beam epitaxy" J.Cryst.Growth. 150. 409-414 (1995)
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[Publications] Y.Tsuda: "Characterization on GaAs/AlAs interfacial atomic step structures on a (411)A oriented substrate by TEM" J.Cryst.Growth. 150. 415-420 (1995)
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[Publications] T.Kitada: "Preferential migration on In atoms on the (411)A plane in InGaAs grown on GaAs channeled substrates by molecular beam epitaxy" J.Cryst.Growth. 150. 487-491 (1995)
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[Publications] S.Shimomura: "Much improved interfaces in GaAs/AlAs quantum wells grown on (411)A GaAs substrates by molecular-beam epitaxy" J.Vac.Sci.& Technol.B13. 696- (1995)
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[Publications] K.Shinohara: "Electrical properties of Si-doped GaAs layers grown on (411)A GaAs substrates by molecular beam epitaxy" Semicond.Sci.& Technol.11. 125 (1996)
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[Publications] S.Shimomura: "GaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As resonant tunneling diodes with atomically flat interfaces grown on GaAs (411)A substrates by MBE" Solid State Electronics. (to be published). (1996)
