| 研究概要 |
1,目的: 本研究はホトルミネセンス(PL)、反射・透過率測定、光導電率測定など光を励起源とした測定法で、解像度を理論的極限にまで高めた信号像(トポグラフ)を極低温で得ることを目的としている。
2,高解像度対物レンズを用いたトポグラフ解析装置の設計・試作: 高解像度対物レンズおよび独自に設計した熱絶縁機構、防振機構を用いたトポグラフ解析装置を試作した。精密な位置決めにはピエゾアクチュエータを用い、試料の冷却にはヘリウム循環式極低温冷却器を用いた。
3,試作装置の性能実証: 二酸化シリコンのサブミクロン極微細パターンを持つSiを試料とし、反射像を観察し、所期の解像度を得た。
4,Si基板上GaAsPの局所PLの観測: 有機金属分子線エピタキシャル(MOMBE)法でSi基板上に成長したGaAsPの局所PLを測定した。GaAsPは面内に組成分布をもつため、局所PLを測定することによりPL特性の組成依存性を精密評価した。GaAsPのPL測定では2つのPLピークが観測される。励起光強度依存性と時間分解特性から、2つのピークはともにドナーアクセプタペアによる発光であることが明らかとなった。発光強度の組成依存性から、2つのピークには、成長層内の空孔が関与していると考えられる。
5,今後の展開: 本研究により、理論限界に迫る解像度が極低温で得られる光学特性測定装置を実現した。今後、より微細な構造(ナノ構造)をもつ半導体材料・デバイスの光学特性を測定することにより、本装置を用いた電子構造の解析法を確立する。
|
