| 研究概要 |
アンチサーファクタントを用いた新しい量子ドット成長法により,格子整合基板であるAlGaN表面上へGaN量子ドットを形成を可能にしてきた.本年度の目標は,量子ドット形成機構の解明の一環として,特にアンチサーファクタントの役割を明確にすることであった.
成長パラメータである成長温度、TESi(アンチサーファクタント)の供給量あるいはGaN成長時間(ガス供給時間)を種々変化させた実験をおこない、原子間力顕微鏡(AFM)による成長したGaNの表面のモルフォルジーの観察により,ドット成長時のアンチサーファクタント効果に関するモデルを提案した.その結果,アンチサーファクタン斗はAlGaN(0001)表面上へのSi-N結合の形成によるSi-Nナノマスク及びGaN吸着原子の拡散表面マイグレーションポテンシャルの変化を誘起し,その後のGaNの量子構造の次元を変化させることがわかった.アンチサーファクタントの供給量を変化させることによって,2次元(量子井戸)から0次元(量子ドット)まで連続的に構造次元を制御できることがわかった.また,このモデルは,量子ドット形成に関しては全く新しい概念であり,現在第一原理計算を用いた理論側からの検証を進めている.
また,空間的な位置制御の方法としてアンチサーファクタントの表面リコンストラクションを応用できる可能性を見いだした.これは,従来のリソグラフィーや歪みを利用するドットの位置制御とは全く違ったアイデアであり,今後さらなる実験が計画されている.
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