| 研究課題/領域番号 |
09450001
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
武藤 俊一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00114900)
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| 研究分担者 |
杉山 芳弘 富士通研究所(株), 機能デバイス研究部, 研究員
横山 直樹 富士通研究所(株), 機能デバイス研究部, 部長
白峰 賢一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10241358)
芳賀 哲也 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00113605)
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| キーワード | 波長多重 / 光メモリ / 量子ドット / スケール関数 |
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| 研究概要 |
1.InAs量子ドットの作製と島サイズ・スケール関数の評価
GaAs基板上にStranski-Krastanow(S-K)モードにより作製されるInAs量子ドットについては、分子線結晶成長法(MBE)などによる多くの報告があるが未解明の部分も多い。特に、そのサイズ分布には、どの報告でも10%程度のバラツキがある。本研究では、このサイズのバラツキを利用した波長多重の光メモリの実現を目指しており、このために、量子ドットの平均サイズおよびサイズ分布は重要なパラメータである。成長メカニズムの知見を得、デバイス化のための基礎データを得るためにInAS量子ドットの作製とサイズ分布の評価を行った
InAs量子ドットを基板温度490℃でMBEにより成長し、サイズ分布の評価を行った。ドットの密度、体積は、InAsの被覆率Θに大きく依存するが、サイズ分布をサイズの平均値で規格化すると、全て同じ曲線にのる。即ち、ドット密度10^9-10^<11>/cm^2の広い範囲にわたり(被覆率にして1.6-2.2分子層程度と見積もられる)、スケール則が成立することが分かった。一般に報告されている10%のサイズゆらぎは、成長機構に起因する本質的なものであることが分かった。
2.InAs量子ドットの多層化の検討
波長多重の光メモリでは1つのレーザ・スポットで100ビット程度の情報を記録することを目標にしている。このため、量子ドット層を40層程度多層化することが必要とされる。多層化の可能性を検討するために20層の積層構造を作製し、断面TEM観測により評価したところ、所望の量子ドットの積層構造が形成されていることを確認した。
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