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集束イオンビ-ムを用いた量子細線の試作と電子波干渉効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 01460072
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関東京大学

研究代表者

生駒 俊明  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013118)

研究分担者 栗原 由紀子  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90013200)
斎藤 敏夫  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90170513)
平川 一彦  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (10183097)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1990年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1989年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワード集束イオンビ-ム / 量子細線 / 電子波干渉効果 / AlGaAs / 砒化ガリウム / 電子散乱 / Al Ga As / 弱局在効果 / 低相緩和機構 / 電子-電子散乱
研究概要

1次元、0次元系などの低次元物性をデバイスに応用するには、任意の形状の量子細線構造を作る技術を確立し、低次元性を制御性よく実現する手段を確保する必要がある。低次元電子系物性もそのような構造の中で研究することによって初めて理解が深められる。以上を踏まえ本研究では、(1)半導体中の電子波長と同等の大きさの量子細線デバイス構造を制御性よく作製する集束イオンビ-ム打ち込みと加工技術の確立、(2)上記を用いて作った様々な形状の量子細線中の電子輸送現象の解明、を目的とする。本年度は、集束イオンビ-ム打ち込みにより作製した量子細線の境界における電子散乱の研究を行い、次の結果を得た。
FIBシングルスキャンで露光したPMMAのメタラジカルな境界を、STMを用いて直接に観察した。境界にはイオン打ち込み間隔に対応する周期的ゆらぎが観察された。
選択ド-ムAlGaAs/Gaas基板にFIB打ち込みにより、inーplaneーgate 細線を作製し、inーplaneーgate を用いてキャリア密度及び細線幅を変化させ、スペキュラリティファクタpを系統的に調べた。pは、線幅の変化にともない、0から0.85まで変化した。境界近くの拡散的散乱要因は、イオン打ち込み位置から、0.9μmに渡って空間的に分布している。
ショットキ-ゲ-ト細線を作製し、ゲ-トを用いて、細線幅は一定に保ったまま、キャリア密度を変化させ、pを系統的に調べた。pはキャリア密度によらず、ほぼ0.6で一定であり、これから境界付近の拡散的散乱要因は、波長依存性のないδ関数的なディ-プレベルポテンシャルであり、イオン打ち込みの際に導入された点欠陥であろうと考えられる。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Odagiri,T.: "Dephasing Mecanism of Electron Waves in AlGaAs/GaAs Guancan Wires" Proc.of 20th Int.Cont.on Physics of semiconductors,Thessaloniki,Greece. 3. 2431-2434 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikoma,T.: "Coherency of Electron Waves in Mesoscopic Electronics" Extended Abstrant of 22nd Int.conf,on Solid State Devices and Materials,sendai. part2. 717-720 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "ElectronーPhonon Interaction in GaAs/AlxGalーxAs/GaAs SingleーBarrier Heterojunction Diodes" Surface Science. 229. 161-164 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi,M.: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic InAs(100) Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc of 20th Int.Conf.on physics of semiconductors,The ssaloniki,Greece. 1. 219-222 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤 敏夫: "強結合法による(GaAs)m/(Ge2)m〔001〕超格子の電子構造の計算" 電子情報通信学会技術研究報告. ED90ー99. 41-48 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiramoto, K. Hirakawa, Y. Iye, T. Ikoma: "Phase coherence length of electron waves in narrow AlGaAs/GaAs quantum wires fabricated by focused ion beam implantation." Appl. Phys. Letts.54. 2109 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X-W. Zhao, K. Hirakawa, T, Ikoma: "Intracenter transitions in triply ionized erbium ions diffused into III-V compound semiconductors," Appl. Phys. Lett.,. 54. 712 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Saito, T. Ikoma :"Effect of stacking sequence on valence bands in Ga/As/Ge(001) monolayer superlattices" Appl. Phys. Lett.55. 1300 (1998)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, K. Hirakawa, T. Hiramoto, T. Odagiri :"Non-equilibrium effects on quasi-one-dimensional weak and strong localization" Solid-State Electronices,. 32. 1793 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X-W. Zhao, K. Hirakawa, T. Ikoma :"Diffusion and photoluminescence of erbium and Inp," Gallium Arsenide and Related Compounds 1988, Inst. Phys. Conf.Ser. 96,. 277 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiramoto, K, Hirakawa, Y. lye, T. Ikoma :"Anomalous derain conductancein quasi-one dimensional AlGaAs/GaAs quantum wire transistors fabricated by focused ion beam implantation," Nanostructure Physics and Fabrication,. 175 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T, Ikoma, K. Hirakawa, T. Hiramoto, T. Odagiri: "Electron transfer in mesoscopic semiconductor structures, Extended Abstract," 21st Conf. on Solid State Devices and Materials. 529 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hirakawa, Y. Hashimoto, T. Saito, T. Ikoma :"Direct experimental estimation of interface dipole effect of GaAs/A1As heterojuncion band offset by x-ray photoelectron spectroscopy" Gallium Arsenide and Related Compounds 1989 (Institute of Physics Conference Series),. Vol. 106,. 345 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Hirakawa: "Electron-Phonon Interaction in GaAs/A1_xGa_1-_xAs/GaAs Single-Barrier Heterojunction Diodes," Surface Science. 229. 161 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, T. Hiramoto :"Weak Localization and Phase Breaking Mechanisms of Electron Waves in Quasi One-Dimensional Wires" NATO ASI(Physics of Granular Nanoelectronics).

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Saito and T. Ikoma: "Relation between Band Gap Shrinkage and Overlap of Interface States in Polar (GaAs)_n/(Ge_n[001] Superlattice," Superlattices and Microstructures.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Noguchi, K. Hirakawa, and T. Ikoma: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic InAs(100) Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc. of 20th Int'1 Conf. on the Physics of Semiconductors, Thessaloniki, Greece, (World Scientific,. 219 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Odagiri, K. Hirakawa, and T. Ikoma :"Dephasing Mechanism of Electron Waves in AlGaAs/GaAs Quantum Wires" Proc. of 20th Int'1 Conf. on the Physics of Semiconductors, Thessaloniki, Greece, (World Scientific,. 2431 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikoma, T. Odagiri, and K. Hirakawa :"Coherency of Electron Waves in Mesosocopic Electronics" Extended Abstract of the 22nd (1990 International) conf. on Solid State Devices and Materials, Sendai,. 717 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, K. Hirakawa, K. Harada, and T. Ikoma :"Strain Induced Change in Heterojunction Band Offsets at Pseudomorphically Grown InAs/GaAs Heterointerfaces Characterized by X-ray Photoelectron Spectroscopy," Proc. of 6th Int'1 Conf. on Molecular Beam Epitaxy, San Diego.

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hashimoto, K. Hirakawa, and T. Ikoma: "Microscopic Charge Distributions at GaAs/A1As Heterointerfaces Characterized by X-ray Photoelectron Spectroscopy." Proc. of 17th Int'1 Symp. on Gallium Arsenide and Related Compounds,. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Odagiri,T.: "Dephasing Mechanism of Electron Waves in AlGaAs/GaAs Quantum Wires" Proc.of 20th Int.Conf.on Physics of Semiconductors,Thessaloniki,Greece. 3. 2431-2434 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Ikoma,T.: "Coherency of Electron Waves in Mesoscopic Electronics" Extended Abstract of 22nd Int.Conf.on Solid State Devices and Materials,Sendai. PartII. 717-720 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "Orientation independence of heterojunction band offsets at GaAsーAlAs neterointerfaces characterized by xーray photomission spectroscopy" Appl.Phys.Lett.57. 2555-2557 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "ElectronーPhonon Interaction in GaAs/Al_xGa_<1ーx>As/GaAs SingleーBarrier Heterojunction Diodes" Surface Science. 229. 161-164 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi,M.: "Coupled Surface Phonons and Plasmons in Electron Accumulation Layer on Intrinsic InAs(100)Reconstructed Surfaces Grown by MBE" Proc.of 20th Int.Conf.on Physics of Semiconductors,The ssalonik,Greece. 1. 219-222 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 敏夫: "強結合法により(GaAs)n/(Ge2)n[001]超格子の電子構造の計算" 電子情報通信学会技術研究報告. ED90ー99. 41-48 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hiramoto,T.: "Phase coherence length of electron waves in narrow AlGaAs/GaAs quantum wires fabricated by focused ion beam implantation" Appl.Phys.Lett.vol.54 No.21. 2103-2105 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Zhao,X-W: "Intracenter transitions in triply ionized erbium ions difused into III-V compound semiconductors" Appl.Phys.Lett.vol.54 No.8. 712-714 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 生駒俊明: "集束イオンビ-ム注入を用いた一次元 GaAs 細線の作製" 応用物理. vol.58 No.9. 1377-1378 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,T.: "Effect of stacking sequence on valence bands in Ga/As/Ge(001)monolayer super lattice" Appl.Phys.Lett.vol.55 No.13. 1300-1302 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "Dephasing mechanism of electron waves in Al GaAs/GaAs quantum wires" Extended Abst.7th Int'1 Workshop on Future Electron Devices. 123-127 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hirakawa,K.: "Direct experimental estimation of interface dipole effect on GaAs/AaAs heterojunction band offset by X-ray photoelectron spectroscopy" Int'l symp.GaAs and Related Compounds. (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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