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走査トンネル顕微鏡を用いたトンネル電子ルミネッセンス法のシリコンナノ構造への応用

研究課題

研究課題/領域番号 09650009
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

目良 裕  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40219960)

研究分担者 前田 康二  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10107443)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード転位 / ルミネッセンス / GaN / STM / 発光素子 / 半導体 / 走査トンネル顕微鏡 / SiGe / ナノ構造 / 欠陥 / 電子励起 / フォトルミネッセンス
研究概要

(1)走査トンネル顕微鏡に、トンネル発光検出装置を組み合わせた、トンネル発光測定装置を試作した。測定の結果、トンネル発光において、表面プラズモンなどの機構によるものにくらべ、ルミネッセンス、特に欠陥に起因するルミネッセンスのシグナルは極度に微弱であることがわかった。
(2)圧痕押下によりフレッシュな転位を導入した窒化ガリウム単結晶のカソードルミネッセンス測定、および理論的な考察により、次のようなことが明らかになった。
A.圧痕押下による塑性変形によって導入されたフレッシュな転位も非発光的再結合センターとして振る舞い、結晶の発光特性を低下させる。また、その振る舞いは300℃程度の比較的低温のアニールによって大きく影響を受ける。
B.窒化ガリウム結晶の転位密度が非常に高いにもかかわらず、強く発光するというパラドックスは、発光再結合しているエキシトンの実効的な拡散長が短いという理論的モデルによって説明される。
(3)STMルミネッセンスを含む、STMトンネル電流励起現象を研究する際に重要になる電流量を増加させるとともに、高解像度のSTM像を得るために必要な極めて鋭い短針を再現性よく作成する装置の開発を行った。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Yoshiaki Nakamura、Yutaka Mera、and Koji Maeda: "Reprducible method to fabricate atomically sharp tips forscanning unneling microscopy"Rev.Sci.Inst.. 70. 3373-3376 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Mera and Koji Maeda: "Optoelectronic Activities of Dislocations in Gallium Nitride Crystals"IEICE Trans.Electron. E83-C、(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inoue: "Electronically enhanced kink motion on 30 degree partial dislocations in Ge directly observed by plan-view high resolution electron microscopy" J.Appl.Phys.83. 1953-1957 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "A Reproducible Method to Fabricate Atomically Sharp Tips for Scanning Tunneling Microscopy" Rev.Sci.Instrum.(submitted). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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