2005 Fiscal Year Annual Research Report
「超音速原料ビーム技術」と「原子層成長技術」を用いる異種材料接合技術の研究
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14350012
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
尾関 雅志 宮崎大学, 工学部, 教授 (70336288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
碇 哲雄 宮崎大学, 工学部, 教授 (70113214)
吉野 賢二 宮崎大学, 工学部, 助教授 (80284826)
前田 幸治 宮崎大学, 工学部, 助教授 (50219268)
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| Keywords | MnAs / 成長核 / 原子層エピタキシー / GaAs |
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| Research Abstract |
半導体結晶基板上に格子定数の異なる金属材料を、hyperthermal source beam技術により表面初期の成長核を制御した後引き続いて原子層成長技術を用いて成長する技術の開発を進めた。今回研究対象とした材料系は、化合物半導体GaAs結晶上の金属材料MnAsである。MnAsは磁性材料であり、近年半導体とのヘテロ接合が注目されている。超音速パルス分子線を用いたGaAsおよびMnAs表面における反応の実験から、MnAsの原子層エピタキシー成長におけるMnの反応前駆体としてBismethy ; cyclopentadienylmanganese(CH_3C_5H_4)_2Mn(MeCp_2Mn)を、Asの反応前駆体としてTrisdimethylaminoarsine As[N(CH_3)_2]_3を選択することができた。GaAs基板上にあらかじめMeCp_2Mn分子をシーディング法により併進エネルギーを4eV以上に上げhyperthermal source beamとして成長核を形成した後、原子層エピタキシー法によりMnAs結晶の成長を行った。成長温度は、250℃から500℃まで変化させた。hyperthermal source beamのエネルギーと入射角度により異なった結晶成長核を形成できることがSTMやAFMの観測から明らかとなった。各成長温度で成長核の構造を選ぶことにより、どの成長温度においても極めて表面モホロジーの優れた結晶を得ることができた。やはりこの材料系においても通常の表面処理では成長がまったく行われないか、異常成長してしまう成長条件においてもhyperthermal source beamによる成長核を用いる作成技術は極めて有効に働いた。
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