2000 年度実績報告書

熱中性子ドーピングされた同位体Ge半導体中の金属-絶縁体転移

研究課題

研究課題/領域番号	11440117
研究機関	慶應義塾大学
研究代表者	伊藤公平慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (30276414)
研究分担者	大塚洋一筑波大学, 物理学系, 教授 (50126009)
キーワード	半導体 / 金属-絶縁体転移 / 低温
研究概要	本研究ではGe:Gaを用いた金属-絶縁体転移に関する物理を解明した。従来から行われている絶対零度への電気伝導度の外挿に疑問をいだき、有限温度スケーリング法を適用した結果、転移点1%以内では臨界指数μ1.2であることを新たに発見した。また、有限温度スケーリングでは、絶縁体試料が臨界指数0.5の理論曲線に全くのらないことがわかった。すなわち、これまでスケール可能だと思われていた広領域が、実はスケーリング理論と矛盾していることをつきとめた。さらに広域ホッピング伝導、誘電率、局在長に関する様々な臨界指数を絶縁体試料を用いて決定、転移点近傍1%を境にμが0.5から1.2に変化するように、広域ホッピング伝導、誘電率、局在長に関するすべての臨界指数が転移点近傍1%を境に変化することがわかった。そこで、補償がないとされる我々のGe:Ga試料の臨界点1%以内で得られた様々な臨界指数を、強く補償されたGe:Ga,Asの様々な臨界指数と比較した結果、驚くことにすべての指数が完全なる一致を示した。この事実から、補償がないとされる不純物半導体の臨界点近傍で異なる臨界指数が得られる理由を、我々はわずかながら試料中に存在する補償の影響だと考えた。p型半導体にはわずかではあるが必ずドナー不純物が存在する。よって、臨界点近傍においてμ>1の領域が補償がないとされる不純物半導体で見出された場合、それは補償がない系の本質的な臨界指数ではなく、補償がある系特有の臨界領域であろう。この補償がある系特有の臨界領域は、補償比の大きさによって変化する。すなわち、ドナー濃度とアクセプタ濃度の比によって、臨界領域の広さが変化することを突き止めた。

研究成果
(9件)

すべてその他

すべて文献書誌 (9件)

[文献書誌] 伊藤公平: "Metal-Insulator Transition in Doped Semiconductors"25th Proceeding of the International Conference of Physics of Seminonductors. (印刷中).
[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,Engene E.Haller: "Localization Length and Impurity Dielectric Susceptibility in the Critical Regime of the Metal-Insulator Transition in Homogeneously Doped P-Type C"Phys.Rev.B. 62. R2255-R2258 (2000)
[文献書誌] 伊藤公平: "Varible Range Hopping Conduction in Neutron-Transmutation Doped ^<70>Ge : Ga"Phys.Stat, Sol.(b). 218. 211-216 (2000)
[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Metal-Insulator Transition of NTD ^<70>Ge : Ge in Magnetic Field"Physica B. 284-288. 1677-1678 (2000)
[文献書誌] 伊藤公平,渡部道生,大塚洋一,E.E.Haller: "Sealing Analysis of the Low Temperature Conductivity in Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga"Ann.Phys.(Leipzig). 8. 631-637 (1999)
[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Critical Exponent for Localization Length in Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga"Ann.Phys.(Leipzig). 8. 273-276 (1999)
[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Metal-Insulator Transition of Isotopically Enriched Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga in Magnetic Fields"Phys.Rev.B. 60. 15817-15823 (1999)
[文献書誌] 伊藤公平,渡部道生,大塚洋一: "Ge:Gaにおける金属-絶縁体転移"日本物理学会誌. Vol.54 No.3. 205-208 (1999)
[文献書誌] 大槻東巳,伊藤公平,Keith Slevin: "アンダーソン転移の理論と実験の現状"固体物理. Vol34 No.5. 301-308 (1999)

2000 年度 実績報告書

熱中性子ドーピングされた同位体Ge半導体中の金属-絶縁体転移

研究代表者

伊藤 公平 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (30276414)

研究成果

[文献書誌] 伊藤公平: "Metal-Insulator Transition in Doped Semiconductors"25th Proceeding of the International Conference of Physics of Seminonductors. (印刷中).

[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,Engene E.Haller: "Localization Length and Impurity Dielectric Susceptibility in the Critical Regime of the Metal-Insulator Transition in Homogeneously Doped P-Type C"Phys.Rev.B. 62. R2255-R2258 (2000)

[文献書誌] 伊藤公平: "Varible Range Hopping Conduction in Neutron-Transmutation Doped ^<70>Ge : Ga"Phys.Stat, Sol.(b). 218. 211-216 (2000)

[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Metal-Insulator Transition of NTD ^<70>Ge : Ge in Magnetic Field"Physica B. 284-288. 1677-1678 (2000)

[文献書誌] 伊藤公平,渡部道生,大塚洋一,E.E.Haller: "Sealing Analysis of the Low Temperature Conductivity in Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga"Ann.Phys.(Leipzig). 8. 631-637 (1999)

[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Critical Exponent for Localization Length in Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga"Ann.Phys.(Leipzig). 8. 273-276 (1999)

[文献書誌] 渡部道生,伊藤公平,大塚洋一,E.E.Haller: "Metal-Insulator Transition of Isotopically Enriched Neutron-Transmutation-Doped ^<70>Ge : Ga in Magnetic Fields"Phys.Rev.B. 60. 15817-15823 (1999)

[文献書誌] 伊藤公平,渡部道生,大塚洋一: "Ge:Gaにおける金属-絶縁体転移"日本物理学会誌. Vol.54 No.3. 205-208 (1999)

[文献書誌] 大槻東巳,伊藤公平,Keith Slevin: "アンダーソン転移の理論と実験の現状"固体物理. Vol34 No.5. 301-308 (1999)

2000 年度実績報告書

伊藤公平慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (30276414)