| 研究概要 |
分子線エピタキシ-法を用いて、GaSb/InAs/Al(Ga)Sbヘテロ構造を成長した。V族分子線(Sb,As)の切り換えによるヘテロ界面組成の急峻な変化を得る方法について詳細な検討を行った。従来から一般に用いられている方法によると、As原子とSb原子の相互置換が生じ混晶が界面に形成される。この問題を解決するため、高速反射電子線回折(RHEED)の測定を成長中に行い、成長表面構造の観察と評価をもとに急峻なヘテロ界面を得る条件を見い出した。種々の条件で成長したポリタイプヘテロ構造の結晶性を評価するため、ラマン散乱の測定を行い、フィノンスペクトルの解析からMBE成長条件との関連について調べ、多くの知見を得た。
InAs,GaSb,AlSbを組み合わせた種々の量子井戸構造を電子物性等の観点から調べるため、井戸層を単原子層から数原子層まで変化した構造を作製し、そのフォトルミネッセンスを極低温で測定した。InAs単原子層を井戸層にもつ単一量子井戸構造からは、急峻なピ-クをもつ発光が観測された。井戸層厚が増すにしたがって、発光スペクトルが広がるが、そのピ-クエネルギ-を井戸層の厚さについて依存性を調べた。有効質量近似による2次元電子準位と正孔準位差の計算結果と比較することにより、ヘテロ構造の評価を行った。
InAsチャネルに閉じ込められた2次元電子の高速性に着目して、種々の構造をもつヘテロ構造の電気的特性を測定した。Al(Ga)Sbからなるバリヤ層を変えることにより、2次元電子ならびに正孔分布が変化することが分った。この実験事実に注目して、電子と正孔の実空間分布を制御する方法について検討を行った。以上の研究から得られた分子線エピタキシ法、ヘテロ構造の評価等に関する成果を学会誌等に発表した。
|
