2017 Fiscal Year Research-status Report
Evaluation and control of defects in LTG GaAs-related alloy semiconductors for photoconductive antenna of THz wave excited by near infra-red light
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17K05044
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
上田 修 金沢工業大学, 工学研究科, 教授 (50418076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富永 依里子 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (40634936)
塩島 謙次 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (70432151)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テラヘルツ波 / 光伝導 / アンテナ / 混晶半導体 / InGaAs / GaAsBi / 欠陥 / 透過電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、研究計画に沿って研究を進め、以下の成果が得られた。
(1)(001)InP基板上に固相成長したInGaAsの結晶成長評価を行った結果、欠陥の一つとして、結晶内部に双晶が多数形成されていることを見出した。これは、MBE装置でアモルファスInGaAsをInP基板上に堆積する直前のInP基板の平坦性に起因する可能性を示した（上田、富永）。
(2)(001)InP基板上に220℃と200℃で分子線エピタキシャル(MBE)成長した低温成長InGaAsの光学的特性を行った。光吸収の測定結果から、200℃で成長したInGaAsの方が、220℃で成長したものよりも禁制帯幅が小さい傾向が示された。このことから、200℃で成長したInGaAsのバンド端に、ポテンシャル揺らぎもしくはバンドテイルが存在していることを示唆しており、今後の光伝導アンテナの製作に向けては、こうしたバンド端の影響を考慮する必要がある（富永）。
(3)新たに開発した界面顕微光応答法を低温成長InGaAsに適用するための前段階として、GaAs基板上に通常成長したn-InGaAsを用いて評価が可能か調べた。このn-InGaAs上にWSiNショットキー電極を形成したサンプルについて光応答測定を行った結果、光電流の平方根がフォトンエネルギーに比例するファウラーの関係式を満足することを明らかにした。また、光源として波長1.3および1.55μmのLD光源を購入し、同光源を用いても光電流が得られることも検証できた。次年度は、本装置を用いて低温成長InGaAsの光電流像観察・解析を進める予定である（塩島）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
以下の通り、初年度の研究計画に関して、ほぼ計画通り進んでいるため。
1)低温成長InGaAs中の微細構造および欠陥の評価、電気的・光学的評価は、as-grownおよび熱処理した薄膜について順調に進んだ。詳細は、研究実績の概要に示した通りである。
2)新たに開発した界面顕微光応答法を低温成長InGaAsに適用でるかどうかを、GaAs基板上に通常成長したn-InGaAsを用いて検討した結果、評価適用可能であることを検証できた。次年度から、InGaAs薄膜の評価を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、研究が計画通り進んだため、次年度も計画に沿って進めていく。
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| Causes of Carryover |
前年度予定していた、TEMおよび関連実験のための金沢出張（東京-金沢、上田）および広島出張（東京-広島、上田）の回数が当初計画より少なかったため、旅費の未使用額が生じた。次年度は、TEM実験対象の試料の増加に伴い、TEM関連の実験の頻度が増加するため、この未使用分はそのための旅費に充当させる予定である。
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Research Products
(21 results)
