局所電流注入による近接場変調分光法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555091
• Research Institution: Kobe City College of Technology
• Principal Investigator: 西野 種夫 神戸市立工業高等専門学校, 校長, 教授 (60029452)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 直毅 ATR環境適応通信研究所, 第4研究室, 客員研究員 ; 喜多 隆 神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186) ; 林 昭博 神戸市立工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (30198832)
• Keywords: 顕微分光 / 変調分光 / 電子線変調分光

Research Abstract

本研究は電流注入による局所領域の変調分光評価や物性研究を行うため、走査型電子顕微鏡を用いた新しい分光法の開発を目指す。特に本研究ではこれまでのルミネッセンス信号の親察だけでなく変調分光特性も調べることを目的としている。この新しい変調分光法の確立は単一粒子分光評価を実現し、電子デバイス材料の開発はもとより半導体レーザダイオードや無機や有機のエレクトロルミネッセンス素子などに対する非常に有効なものになると確信している。具体的には、下記の点にポイントを絞り研究を推進した。
(a)電流注入で変調された反射信号に含まれるバンドパラメター等の惰報を精密に引き出すとともに、ヘテロ構造半導体への評価応用を試みる。
(b)多波長同時計測と画像化の検討を行い、実用化に向けた検討を行う。
これらの結果、以下に挙げる成果を上げることができた。
(1)電流注入変調反射スペクトルの計測
試作した電流注入変調による分光システムをもちいてシリコンとシリコン酸化膜界面の局所電子状態について基礎的なデータを蓄積した。信号検出感度を上げるためにシステムの改良を重ねるとともに、変調分光の得意とする結晶歪、ピエゾ電界、バンドパラメター等に関するより詳細な情報を引き出した。
(2)SiC半導体への評価応用
SiC半導体に対する電流注入による変調分光特性を詳細に調べ、本手法のSiC半導体への評価応用に対する有用性を実証した。
(3)多波長同時測光と画像化
CCDを用いた多波長同時計測と画像化を試みて実用化に向けた検討を行った。

Research Products

• [Publications] T.Kita: "Inelastic Phonon Scattering in Long-Range-Ordered (Al_<0.5>Ga_<0.5>)_<0.5>In_<0.5>P"Physical Review B. 63. 125210-1-125210-4 (2001)
• [Publications] L.Marsal: "Optical Properties of Tilted II-VI Superlattices Grown on Vicinal Surfaces"Physical Review B. 63. 165304-1-165304-10 (2001)
• [Publications] K.Yamashita: "Two-Dimensional Electron Gas at Ga_<0.5>In_<0.5>P/GaAs Heterointerface Spontaneously Induced by Atomic Ordering"Physica E. (印刷中). (2002)
• [Publications] S.Nagahara: "Radiative Lifetimes of Excitons in CdMgTe/CdTe Tilted Superlattices Grown on Vicinal Surfaces"Physica Status Solidi. (印刷中). (2002)
• [Publications] T.Kita: "Stranski-Krastanov Growth of (In, Ga)As Quantum Dots by Controlling the Wetting Layer"Inst. Phys. Conf. Ser.. (印刷中). (2002)
• [Publications] S.Nagahara: "Biexciton Formation in CdTe/Cd_<0.74>Mg_<0.26>Te Quantum Wires"Inst. Phys. Conf. Ser.. (印刷中). (2002)