| 研究課題/領域番号 |
06805029
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
電子・電気材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
|
|---|
| 研究分担者 |
西永 頌 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10023128)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
|
|---|
| キーワード | 金属間化合物 / 半金属ErAs / 半金属量子井戸 / テンプレート法 / 2垂障壁構造 / 室温微分負性抵抗 / 共鳴トンネル効果 / 半金属 / 半導体ヘテロ構造 / ErAs / 共鳴トンネルダイオード / 室温負性微分抵抗 / 2重障壁構造 / MBE / CoAl / 分子線エピタキシ- / ヘテロ構造 |
|---|
| 研究概要 |
分子線エピタキシ-(MBE)法による半金属(ErAs)/III-V半導体ヘテロ構造の形成技術の確立をめざし、以下の研究を行った。
(1)半金属(ErAs)/半導体(GaAs/AlAs)ヘテロ構造の形成
高温においても熱的安定性がありAlAs/GaAsとの相互拡散や反応がなく熱力学的に安定な界面を形成することのできるErAsは、As化合物でもあることからIII-V半導体MBEとは非常に整合性がよい。このErAs/III-Vの半金属/半導体ヘテロ構造をMBE法によって作製した。基板としてGaAs(001)を用い、GaAs/AlAs/ErAs/AlAs/GaAsのダブルヘテロ構造を形成することに成功した。MBE成長においては、高融点金属であるErの分子線もクヌードセンセルを加熱して得ることで、ErAsの組成と膜厚の原子レベルでの制御性を達成した。また独自のMnテンプレート法を用いることよって、厚さ20原子層程度のエピタキシャル半金属超薄膜を半導体中に作製することに成功した。
(2)半金属量子井戸を持つ共鳴トンネルダイオード
GaAs/AlAs/ErAs(2.6-5.0nm)/AlAs/GaAsの2重障壁ヘテロ構造をもつ共鳴トンネルダイオードを作製し、界面に垂直な方向の電流-電圧特性を測ったところ、室温で負性微分抵抗が観測された。ピーク-バレー比は、最大で2に達した。これは、ErAs超薄膜中の量子準位を反映した共鳴トンネル効果であり、半金属を量子井戸に持つヘテロ構造で、微分負性抵抗が観測されたのは、本研究が世界で初めてである。
|
