1988 Fiscal Year Annual Research Report
(AlGa)As超格子の混晶化の制御による多次元超格子の研究
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62460116
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
川辺 光央 筑波大学, 物質工学系, 教授 (80029446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
升田 公三 筑波大学, 物質工学系, 教授 (90029405)
南日 康夫 筑波大学, 物質工学系, 教授 (10133026)
横山 新 筑波大学, 物質工学系, 講師 (80144880)
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| Keywords | 超格子 / 多次元超格子 / 不純物拡散 / イオン注入 / 混晶 / AlGaAs |
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| Research Abstract |
(AlGa)As超格子の混晶化を利用した多次元超格子の実現方法は次の3通り考えられる。すなわち(1)混晶化促進物質を微細パターンを通して拡散またはイオン注入する、(2)混晶化抑制物質のイオン注入、(3)前述の(1)と(2)の組合せである。
前年度(2)の方法により、超格子細線を作製したが、注入時に生じた欠陥は混晶化を引き起こす熱処理ではアニールされないことがわかった。通常のデバイスでは、超格子部分が活性領域となるため、できれば超格子部分にイオン注入することは避けたい。
本年度は超格子部分にはイオン注入は行わず、かつ超格子部分と混晶化部分の境界に良好な急峻性が期待できる(3)の方法を実施した。混晶化抑制物質としてBeを、促進物質としてSiを用いた。混晶化領域にSiをイオン注入し、超格子領域にBeをドープする。熱処理によってSiの拡散フロントとBeの拡散フロントがしようとした所が超格子-混晶化領域の境界となる。実際の手法としては超格子の表面にBeを蒸着し、微細パターン化した後それをマスクとしてSiをイオン注入する。熱処理後の超格子の横方向急峻性は電子顕微鏡でしらべた。
初期の目的を達成するためには、Be蒸着量とSi量の間に最適条件があることがわかった。Si注入条件を80keV、1×10^<15>cm^<-2>とした場合、Be蒸着量1×10^<13>cm^<-2>ではSi-Be相互作用の効果が見られず、また1×10^<17>cm^<-2>ではBeによる混晶化が生じることが判った。この中間濃度1×10^<15>cm^<-2>ではBeによる抑制効果が顕著に見られ、通常の混晶化では境界領域が100nmていどあるのに対し、本方法では30nmていどの境界領域となった。
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