新しい量子機能材料用半導体/絶縁体/金属複合構造作製装置の開発研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555100
• Section: 試験
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 竹田 美和 名古屋大学, 工学部, 教授 (20111932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤井 巳喜夫 サムコ, インターナショナル研究所・技術開発部, 研究員 ; 立田 利明 サムコ, インターナショナル研究所・技術開発部, 研究員 ; 大柳 宏之 電子技術総合研究所, 電子基礎部, 研究員 ; 田渕 雅夫 名古屋大学, 工学部, 講師 (90222124) ; 藤原 康文 名古屋大学, 工学部, 助教授 (10181421)
• Keywords: 半導体 / 絶縁体 / 金属 / 複合構造 / 量子機能 / 作製装置

Research Abstract

半導体/絶縁体/金属のような全く異なる素材を接合することは、一般には非常に困難である。また、量子機能を発現させるためには、ヘテロ界面が1原子層のオーダーで急峻に組成または構造が変化する必要がある。このような複合構造の作製は、従来から存在する成長方法では不可能である。我々は、新しく設計した成長装置と、1原子層のレベルで界面構造を明らかにできる蛍光EXAFS法を用いて、このような構造と量子機能を実現するための作製装置の開発と研究を行うため、本研究を遂行している。
成長装置は、相異なる素材の原料がお互いに触れる時間と濃度が最小となるよう、急峻なガス切り換えと、切り換えに伴う圧力バランスの崩れを最小とするよう設計した。昨年度作製したプロセスユクットにガス供給制御系を今年度設置することにより、その装置が完成した。現在装置の立ち上げ中で、すでに通常の化合物半導体の成長に成功している。
異なるV族元素からなる界面構造及び半導体/半金属の界面構造の成長条件依存性を、放射光を用いた蛍光EXAFS法及びX線CTR散乱法(それらの評価法の開発と展開は我々の従来からの研究成果である)により、1原子層レベルで明らかにできることが判明したことにより、この方法が広く様々な種類の界面及び表面さらには、超有珠膜の結晶構造までを明かにできることが分かった。これらは、いずれも、11研究発表の項に示す論文及び国際会議、国内会議及び記載しきれない他の多くの論文として報告している。

Research Products

• [Publications] 竹田,田渕 他: "Group-V atoms exchange due to exposure of surface to A_2HH_3 (+PH_3) revealed by X-Ray CTR scattering" J.Electron.Mat.25. 671-675 (1996)
• [Publications] 竹田,田渕 他: "Distributio of As atoms in InP/InPAs/InP and InP/In GaAs/InP hetero-structures measured by X-ray CTR scatering." Inst.Phys.Conf.Ser.145. 227-232 (1976)
• [Publications] 竹田,田渕 他: "EXAFs and X-ray CTR scattering characterization of Er doped in InP by OMVPE" Rare Earth Doped Semiconductors II. 422. 155-160 (1996)
• [Publications] 田渕,竹田 他: "実験室系のX線回折装置を使用したX線CTR測定による半導体のヘテロ構造界面評価" 電子情報通信学会技報. ED96-40. 69-74 (1996)
• [Publications] 竹田,田渕 他: "BL12Cによる不純物レベルのEXAFS測定" Photon Factory News. 13. 19-24 (1996)
• [Publications] 田渕,竹田 他: "Distribution of As atoms in InP/InP As (1 monolayer)/InP heterostructures measured by X-ray crystal truncation rod scattering" J.Appl.Phys.81. 112-115 (1997)