| 研究課題/領域番号 |
04452165
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
福井 孝志 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (30240641)
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| 研究分担者 |
赤沢 正道 北海道大学, 工学部・電気工学科, 助手 (30212400)
本久 順一 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 講師 (60212263)
長谷川 英機 北海道大学, 工学部・電気工学科, 教授 (60001781)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1993年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
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| キーワード | 半導体 / 結晶成長 / 量子ドット |
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| 研究概要 |
量子ドット構造を作製するための基礎実験として、SiO_2マスクパターンを施した(001)GaAs基板上に、結晶学的に4回対称の{001}ファセットに囲まれた量子細線・量子箱の作製を目標とし、有機金属気相成長法を用いてGaAs及びAlGaAsの選択成長を行った。SiO_2膜はウェットケミカルエッチングではく離した。パターンサイズは2ionである。GaAsの成長では良好なピラミッド構造が得られたが、形状は結晶成長条件に強く依存することが明らかとなった。まず成長温度に対しては700℃以上ではSiO_2マスク部に多結晶の析出が見られないが、650℃と比較的低温ではSiO_2上での原料原子の拡散距離が短いため、多結晶が析出することが明らかとなった。また、ファセット形状はV族原料であるAsの分圧にも強く依存し、As圧の低い条件(V/III=10)では、側面に(110)面が現れず、形状が大きくくずれた。またいずれの条件においても上面(001)にくぼみが見られ、量子ドット作製の際には悪影響を及ぼす可能性があり、原因と解決策を検討中である。さらに次のステップとして、AlGaAsの成長を試みた。原料AlはSiO_2膜上では拡散距離が短いため成長条件によらずSiO_2上に多結晶が析出する傾向があることが明らかとなった。最終目標である量子ドットを作製するためには、GaAs/AlGaAsヘテロ構造の選択成長が不可欠であるため、AlGaAsの良好なファセット形成条件を検討した。さらに、結晶成長条件を変えて、形状をSEMで評価し結晶成長速度の膜厚依存性を明らかにし、またピラミッド構造の頂点部分に量子井戸構造を作製し、その光学的特性を明らかにした。
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