• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

半導体量子ドットの構造制御と新機能素子への応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 09750007
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宇佐美 徳隆  東大, 先端科学技術研究センター, 助手 (20262107)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords量子ドット / ガスソース分子線エピタキシ- / Stranski-Krastanow成長様式 / 選択成長
Research Abstract

半導体量子ドットの配列制御手法として、ガスソース分子線エピタキシ-法における選択成長と、歪みヘテロ構造における結晶成長に特有なStranski-Krastanow(SK)成長様式を組み合わせる手法を提案し、実際にSi基板上のGe量子ドットの作製について適用した。Si基板上の熱酸化膜に、電子線描画と化学エッチングにより、微細なSi開口部を形成し、開口部内部のみにGeドットを成長することを試みた。Geの供給量を島状成長の臨界膜厚を超える量で一定とし、成長温度を700℃として、選択成長を行い、その表面形状を原子間力顕微鏡により観察した。その結果、開口部の一辺のサイズを300nmより小さくすることにより、各開口部に単一のドットを制御して形成することに成功した。またドットの横方向のサイズは、成長様式を反映し、開口部のサイズよりも微小であることから、既存のリソグラフィ技術の限界を超えた微小なドットを、位置を制御して形成できる技術を確立したと言える。また、このような手法により形成した、Geドットの光学特性を調べたところ、開口部の中のドットのサイズと数に依存して発光ピークが系統的に高エネルギー側へシフトすることを観測した。このシフトの要因としては、開口部のサイズに依存したドットの高さの変化、歪みの緩和によるバンドのスプリット量の減少、ドットの横サイズの減少による量子閉じ込め効果などがあげられる。またパターンを施していない基板の上では、フォノンを介在しない発光と、そのフォノンレプリカが分離できないのに対し、パターン上の試料の発光では、分離して観測された。このことは、ドットのサイズの均一性が向上したことを示している。

Report

(1 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] E.S.kim: "Control of Ge dots in dimension and position by selective epitaxialgrowth and their optical properties" Appl.Phys.Lett.72(掲載予定). (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] N.Usami: "Control of island formation using overgrowth techniques on cleaved edges of strained multiple quantum wells and selective epitaxy on patterned substrates" Physica E. (掲載予定). (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

URL: 

Published: 1997-04-01   Modified: 2018-02-02  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi