研究課題
試験研究(B)
半導体/絶縁体/金属のような全く異なる素材を接合することは、一般には非常に困難である。また、量子機能を発現させるためには、ヘテロ界面が1原子層のオーダーで急峻に組成または構造が変化する必要がある。このような複合構造の作製は、従来から存在する成長方法では不可能である。我々は、新しく設計した成長装置と、1原子層のレベルで界面構造を明らかにできる蛍光EXAFS法を用いて、このような構造と量子機能を実現するための作製装置の開発と研究を行うため、本研究を遂行している。成長装置は、相異なる素材の原料がお互いに触れる時間と濃度が最少となるよう、急峻なガス切り換えと、切り換えに伴う圧力バランスの崩れを最少とするよう設計した。本年度はその中心部分となるプロセスユクットを作製した。現有のガス供給槽と水素純化装置を利用して、早急な稼動を行うよう計画が進行している。異なるV族元素からなる界面構造及び半導体/半金属の界面構造の成長条件依存性を、放射光を用いた蛍光EXAFS法及びX線CTR散乱法(それらの評価法の開発と展開は我々の従来からの研究成果である)により、1原子層レベルで明らかにするとともに、従来、III族元素は急峻に切り替わるを信じられていた神話が、これらの評価法によって、完全に崩れた。我々は、成長法と構造に対する考え方の基本を根本的に改める必要がある。これらは、いずれも、II.研究発表の項に示す論文及び国際会議、国内会議等で報告している。
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