1998 Fiscal Year Annual Research Report

イオン結晶・半導体ヘテロ構造による新機能表面の作製と物性

Research Project

Project/Area Number	09450006
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	斉木幸一朗東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143394)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上野啓司東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40223482)
Keywords	エピタキシー / イオン結晶 / アルカリハライド / ガリウム砒素 / 酸化マグネシウム / 超薄膜 / 界面歪み / 光電子収率
Research Abstract	本年度は岩塩型構造をとる酸化物薄膜のへテロ成長の基礎となるMgOのGaAs基板上へのへテロ成長条件を探索した.その結果,MgOをGaAs上に直接成長すると単結晶成長するものの,表面は平坦ではない.これはMgOとGaAsでは結晶構造,格子定数,イオン化度など,その性質が違いすぎるためと考えられる.これらの違いを一つの界面で変化させるのではなく,幾つかの界面で吸収すれば良い,という発想の基に,MgO/LiF/NaCl/GaAsという複合へテロ構造の作製を試みた結果,電子回折像で見る限り極めて平坦性の高いMgO表面を得ることができた.結晶構造およびイオン化度の違いはNaCl/GaAs界面,格子定数の違いはLiF/NaCl界面で-29%,MgO/LiF界面で+4%,というようにそれぞれの界面に役割分担させた結果である.これにより,複合へテロ構造という概念が,イオン結晶/半導体といった極めて異質な物質間の界面形成に有用であることが初めて示された.この結果は,種々の機能を持つペロブスカイト型酸化物をMgO層を介して半導体基板上へ積層するための基本技術確立への道を拓くものといえる.これらのへテロ構造の電子状態の解析には,従来,光電子分光を用いてきたが,それに相補的な情報を与えると考えられる光電子収率の測定装置を本年度の研究費により作製した.現在までにNaCl/GaAs(001),(111)構造の種々のNaCl膜厚の試料を作製して光電子収率の絶対測定をおこなった.これによりNaCl/GaAs構造の光閾値が求まり,ヘテロ構造のband alignmentの詳細が明らかになりつつある.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Saiki: "Growth of a polar NaCl (111) surface GaAs (111) substrates" Japanese Journal of Applied Physics. 36. L55-L57 (1997)
[Publications] T.Kogure: "HRTEM and EELS studies of reacted materials from CaF_2 by electron beam irradiations" Materials Research Society 1997 Fall Meeting Abstracts. 681-685 (1998)
[Publications] T.Loher: "Heteroepitaxial growth of lattice mismatched materials using layered compound buffer layers" Applied Surface Science. 130/132. 334-339 (1998)
[Publications] K.Iizumi: "Electron energy loss spectroscopy of CdF_2" Journal of Electron Spectroscopy & Related Phenomenon. 88-91. 457-460 (1998)
[Publications] K.Saiki: "A complex heterostructure to achieve a single-crystalline MgO film on GaAs (001)" Japanese Journal of Applied Physics. 37. L1427-L1429 (1998)
[Publications] K.Ueno: "A novel method to fabricate a molecular quantum structure" Japanese Journal of Applied Physics. 38. 511-514 (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

イオン結晶・半導体ヘテロ構造による新機能表面の作製と物性

Principal Investigator

斉木 幸一朗 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143394)

Research Products

[Publications] K.Saiki: "Growth of a polar NaCl (111) surface GaAs (111) substrates" Japanese Journal of Applied Physics. 36. L55-L57 (1997)

[Publications] T.Kogure: "HRTEM and EELS studies of reacted materials from CaF_2 by electron beam irradiations" Materials Research Society 1997 Fall Meeting Abstracts. 681-685 (1998)

[Publications] T.Loher: "Heteroepitaxial growth of lattice mismatched materials using layered compound buffer layers" Applied Surface Science. 130/132. 334-339 (1998)

[Publications] K.Iizumi: "Electron energy loss spectroscopy of CdF_2" Journal of Electron Spectroscopy & Related Phenomenon. 88-91. 457-460 (1998)

[Publications] K.Saiki: "A complex heterostructure to achieve a single-crystalline MgO film on GaAs (001)" Japanese Journal of Applied Physics. 37. L1427-L1429 (1998)

[Publications] K.Ueno: "A novel method to fabricate a molecular quantum structure" Japanese Journal of Applied Physics. 38. 511-514 (1999)

斉木幸一朗東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143394)