1996 年度実績報告書

InAsヘテロ接合を用いたメゾスコピックデバイスとその応用

研究課題

研究課題/領域番号	06452223
研究機関	北海道大学
研究代表者	陽完治北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
研究分担者	斉藤俊也北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 助教授 (70241396)
キーワード	インジウム砒素 / メゾスコピックデバイス / 量子井戸 / 量子ドット / 量子細線 / クーロン振動 / 歪インジウム砒素層
研究概要	昨年度報告した(111)B GaAs加工基板上に形成されたInAsドットの検討を受けて、デバイスプロセス上、より望ましい(100)GaAs基板を用いて加工面上にInAsドットを規則的かつ選択的に配列させるための成長条件を探索・評価した結果、(111)B GaAs加工基板を用いた場合と同様にドットをリッジ上に規則的に配列できること、より平坦な加工基板上により微細なドットが形成できることなどがわかった。また、単電子デバイス構造設計の指針を得るため、ランダムに分布した自然形成InAs量子ドットの帯電効果を擬1次元細線の電流電圧特性によりモニターするデバイスを作製・評価した。その結果、一つ一つのドットの帯電効果による擬1次元量子細線電流のしきい値シフトや、同一ドットに最大6個までの電子が束縛されることがわかった。また、これらの結果は、断面TEM観察により見積られたInAsドットの自己容量などの値と矛盾の無いことや、この材料系では最大約40Kまで単電子動作をするという実験事実とクーロンエネルギーの見積りが一致することも確認された。さらに、量子ドットの縦型電子デバイスへの応用の試みとして、量子ドットが埋め込まれた共鳴トンネルダイオード構造におけるドット帯電効果を検討した結果、大きなヒステリシスを伴う電圧電流特性が室温で観測された。わずかなポテンシャルの変化を増幅させる共鳴トンネル構造と数十個の束縛電子の存在を許す比較的サイズのおおきなドットの組み合わせにより、帯電効果の温室動作可能性を示唆する結果を得た。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Kanji Yoh: "Anomalous blue-shift in Photoluminescence from Strained InAs Quantum Dots Fabricated by MBE" Hot Carriers in Semiconductors, K. Hess et al Eds.(Plenum Press, New York, 1996). 331-333 (1996)
[文献書誌] T. Saitoh: "Optical Characterization of InAs Quantum Dot Fabricated by Molecular Beam Epitaxy" Jpn. J. Appl. Phys.Vol.35. 1217-1220 (1996)
[文献書誌] T. Saitoh: "Regular Array Formation of InAs Quantum Dots Grown on Patterned (111) B GaAs Substrate by MBE" Jpn. J. Appl. Phys.Vol.35. 1370-1374 (1996)
[文献書誌] T.Nakano: "A Novel Bistable Double-Barrier Resonant Tunnel Diode by Charging Effect of InAs Dots" Extended Abstracts of the 1996 International Conference on Solid State Devices and Materials,. 752-654 (1996)
[文献書誌] R.Koizumi: "Fabrication of p+-gate InAs-Channel HEMT Based on InP" Extended Adstracts of the 1996 International Conference on Solid State Devices and Materials,. 746-748 (996)
[文献書誌] 陽完治: "InAs立体超微粒子の結晶成長と位置制御" 応用電子物性分科会誌. Vol.1. 46-51 (1996)
[文献書誌] 谷村新: "GaAs加工基板を用いた自然形成InAsドットの作製とそのデバイス応用" 電子情報通信学会技術研究報告. 96(352). 39-46 (1996)

1996 年度 実績報告書

InAsヘテロ接合を用いたメゾスコピックデバイスとその応用

研究代表者

陽 完治 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 (60220539)

研究成果

[文献書誌] Kanji Yoh: "Anomalous blue-shift in Photoluminescence from Strained InAs Quantum Dots Fabricated by MBE" Hot Carriers in Semiconductors, K. Hess et al Eds.(Plenum Press, New York, 1996). 331-333 (1996)

[文献書誌] T. Saitoh: "Optical Characterization of InAs Quantum Dot Fabricated by Molecular Beam Epitaxy" Jpn. J. Appl. Phys.Vol.35. 1217-1220 (1996)

[文献書誌] T. Saitoh: "Regular Array Formation of InAs Quantum Dots Grown on Patterned (111) B GaAs Substrate by MBE" Jpn. J. Appl. Phys.Vol.35. 1370-1374 (1996)

[文献書誌] T.Nakano: "A Novel Bistable Double-Barrier Resonant Tunnel Diode by Charging Effect of InAs Dots" Extended Abstracts of the 1996 International Conference on Solid State Devices and Materials,. 752-654 (1996)

[文献書誌] R.Koizumi: "Fabrication of p+-gate InAs-Channel HEMT Based on InP" Extended Adstracts of the 1996 International Conference on Solid State Devices and Materials,. 746-748 (996)

[文献書誌] 陽 完治: "InAs立体超微粒子の結晶成長と位置制御" 応用電子物性分科会誌. Vol.1. 46-51 (1996)

[文献書誌] 谷村 新: "GaAs加工基板を用いた自然形成InAsドットの作製とそのデバイス応用" 電子情報通信学会技術研究報告. 96(352). 39-46 (1996)

1996 年度実績報告書

陽完治北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)

[文献書誌] 陽完治: "InAs立体超微粒子の結晶成長と位置制御" 応用電子物性分科会誌. Vol.1. 46-51 (1996)

[文献書誌] 谷村新: "GaAs加工基板を用いた自然形成InAsドットの作製とそのデバイス応用" 電子情報通信学会技術研究報告. 96(352). 39-46 (1996)