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ランタノイド化合物/半導体低次元量子構造の原子層制御成長と物性

研究課題

研究課題/領域番号 11450119
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤原 康文  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10181421)

研究分担者 田渕 雅夫  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (90222124)
中村 新男  名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (50159068)
竹田 美和  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20111932)
野々垣 陽一  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (40300719)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1999年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワードランタノイド化合物 / 半金属 / 半導体低次元量子構造 / 原子層制御成長 / 量子効果 / 半金属-半導体転移 / 半金属―半導体転移
研究概要

本研究では、従来より取り組んでいる「原子層制御スーパーヘテロエピタキシャル技術」を再点検し、ランタノイド化合物(半金属)/半導体低次元量子構造を原子層レベルの精度で精密作製することを主な目的とする。
現在のところ、InP(半導体:閃亜鉛鉱型結晶構造)基板上へのErP(半金属:岩塩型結晶構造)およびErP上へのInPの原子層制御スーパーヘテロエピタキシャル成長に取り組んでる。
これまでの研究において、以下の知見を得た。
1.ErP形成にあたり、最適なEr原料が存在することを明らかにした。たとえば、Er(DPM)_3(trisdipivaloymethanatoerbium)を用いてErP成長を行った場合、明らかな表面形態の変化が観察されたが、蛍光X線測定より、表面付着層にはErが全く含まれなかった。
2.選択成長法により各種基板面((001),(011),(111)A,(111)B)にErP成長を行った。(111)Bにおいて、平坦な島状成長が観測され、局所的に2次元成長が得られた。
3.InP/ErP/InP積層構造の作製において、ErP上に成長したInPが(001)基板上では島状成長するのに対し、(111)B基板上では層状成長した。
4.格子整合度が極めて良いDyP/GaAs積層構造の作製に先立ち、有機Dy原料としてDy(MeCp)_3(trismethylcyclopentadienyldysprosium)を用い、各種III-V族半導体へDy添加を行った。成長層中のDyが均一に添加されていること、また、その濃度はDy原料を通過する水素流量により制御できることを明らかにした。また、GaAsにおいて、Dy^<3+>イオンの4f殻内遷移に起因する特徴的な発光が観測された。半導体におけるDy発光の観測は世界で最初のものである。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Applied Physics Letters. 80. 1559-1561 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Dy-doped GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 796-799 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 891-894 (2001)

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  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped GaP grown by organometallic vapor phase epitaxy"Materials Science and Engineering B. 81. 153-156 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Er-related luminescence from self-assembled InAs quantum dots doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"Journal of Luminescence. 87-89. 326-329 (2000)

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  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped III-V semiconductors by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 273-274. 770-773 (1999)

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  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "InP and Related Compounds-Materials, Applications and Devices-, Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, Vol.9"Gordon and Breach Science Pub., The Netherlands. 251-311 (2000)

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  • [文献書誌] Y. Fujiwara, H. Ofuchi, M. Tabuchi and Y. Takeda: "Growth condition dependences of optical properties of Er in InP and local structures (Chapter 7)"InP and Related Compounds -Materials, Applications and Devices-, Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices(Gordon and Breach Science Pub., The Netherlands). Vol. 9. 251-311 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Ito, M. Ichida, T. Kawamoto, O. Watanabe, I. Yamakawa, A. Nakamura and Y. Takeda: "Thermal quenching of Er-related luminescence in GaInP doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 38(2B). 1008-1011 (1999)

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  • [文献書誌] L. Bolotov, T. Tsuchiya, T. Ito, Y. Fujiwara, Y. Takeda and A. Nakamura: "Nanoscale ErP islands on InP (100) substrate grown by organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 38(2B). 1060-1063 (1999)

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  • [文献書誌] L. Bolotov, T. Tsuchiya, A. Nakamura, T. Ito, Y. Fujiwara and Y. Taked: "Semimetal to semiconductor transition in ErP islands grown on InP (001) due to quantum size effects"Physical Review E. 59(19). 12236-12239 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ofuchi, T. Ito, T. Kawamoto, M. Tabuchi, Y. Fujiwara and Y. Takedg: "Thermal stability of local structures around Er atoms doped in InP by OMVPE"Japanese JournaJ of Applied Physics. 38(Suppl. 38-1). 542-544 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Ito, M. Ichida/T. Kawamoto, O. Watanabe, I. Yamakawa, A. Nakamura and Y. Takeda: "Relaxation of optically excited 4f electrons of Er -doped Ga_xIn_<1-X>P"Physica B. 272. 428-430 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Kawamoto, T. Koide and Y. Takeda: "Luminescence properties of Er,O-codoped III-V semiconductors by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 273-274. 770-773 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Kawamoto, M. Ichida, S. Fuchi,Y. Nonogaki, A. Nakamura and Y. Takeda: "Er-related luminescence from self-assembled InAs quantum dots doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"Journal of Luminescence. 87-89. 326-329 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C. Urakawa, Y. Nakashima, H. Ohta, T. Ito, Y. Fujiwara and Y. Takeda: "EPR measurement of Er-doped InP prepared by organometallic vapor phase epitaxy"Appjied Magnetic Resonance. 19. 3-7 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Koide and Y. Takeda: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaP grown by organometallic vapor phase epitaxy"Materials Science and Engineering B. 81. 153-156 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Morinaga. T. Edahiro , N. Fujimura , T. Ito , T. Koide, YJFujiwara and Y. Takeda: "lagnetic properties of Er or Er,O-doped GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica E. 10(1-3). 391-394 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Yoshikawa, C. Urakawa, H. Ohta, T. Koide, T. Kawamoto, YJFujiwara and Y. Takeda: "ESR study of GaAs:Er codoped with oxygen grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica E. 10(1-3). 395-398 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ohta, C. Urakawa, Y. Nakashima, I Yoshikawa, T. Koide, T. Kawamoto, Y. Fujiwara and Y. Takeda: "Codoping effects of O_2 into Er-doped InP epitaxial layer grown by OMVPE"Physica E. 10(1-3). 399-402 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Koide, Y. Isogai, Y. Fujiwara and Y. Takeda: "OMVPE growth and properties of Dy-doped III-V semiconductors"Physica E. 10(1-3). 406-410 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Fujiwara, T. Koide, S. Jinno, Y. Isogai and Y. Takeda: "Luminescence properties of Dv-dooed GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 796-799 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Koizumi, N. Watanabe, K. Inoue, Y. Fujiwara and Y. Takeda: "Luminescence properties of Er.O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 891-894 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Koizumi, H. Moriya, N. Watanabe, Y. Nonogaki, Y. Fujiwara and Y. Takeda: "Luminescence properties of Er,O-codoped InGaAs/GaAs multi-quantum-well structures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Applied Physics Letters. 80(9). 1559-1561 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. KOIZUMI: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Applied Physics Letters. 80(9). 1559-1561 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y. FUJIWARA: "Luminescence properties of Dy-doped GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 796-799 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A. KOIZUMI: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaAs/GaInP double heterostructures grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 308-310. 891-894 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y. FUJIWARA: "Luminescence properties of Er,O-codoped GaP grown by organometallic vapor phase epitaxy"Materials Science and Engineering B. 81. 153-156 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H. OHTA: "Codoping effects of O_2 into Er-doped InP epitaxial layer grown by OMVPE"Physica E. 10(1-3). 399-402 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T. KOIDE: "OMVPE growth and properties of Dy-doped III-V semiconductors"Physica E. 10(1-3). 406-410 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] C.URAKAWA: "EPR measurement of Er-doped InP prepared by organometallic vapor phase epitaxy"Applied Magnetic Resonance. 19. 3-7 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er, O-codoped GaP grown by organometallic vapor phase epitaxy"Materials Science and Engineering B. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.MORINAGA: "Magnetic Properties of Er or Er, O-doped GaAs grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica E. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.YOSHIKAWA: "ESR study of GaAs : Er codoped with oxygen grown by organometallic vapor phase epitaxy"Physica E. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.OHTA: "Codoping effects of O_2 into Er-doped InP epitaxial layer grown by OMVPE"Physica E. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.KOIDE: "OMVPE growth and properties of Dy-doped III-V semiconductors"Physica E. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "InP and Related Compounds-Materials, Applications and Devices-, Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, Vol.9(分担執筆)"Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam. 251-311 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Thermal quenching of Er-related luminescence in GaInP doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"JapaneseJournal of Applied Physics. 38(2B). 1008-1011 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Relaxation of optically excited 4f electrons of Er ions doped in GaInP"Physica B. 272. 428-430 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Luminescence properties of Er,O-codoped III-V semiconductors by organometallic vapor phase epitaxy"Physica B. 273-274. 770-773 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "Er-related luminescence from self-assembled InAs quantum dots doped with Er by organometallic vapor phase epitaxy"Journal of Luminescence. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] L.BOLOTOV: "Nanoscale ErP islands on the InP(100) substrate grown by organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 38(2B). 1060-1063 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] L.BOLOTOV: "Semimetal to semiconductor transition in ErP islands grown on InP(001) due to quantum size effects"Physical Review B. 59(19). 12236-12239 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.FUJIWARA: "InP and Related Compounds (edited by M.O.Manasreh) Vol. 18 (分担執筆)"Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam. 251-311 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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