研究課題
基盤研究(B)
位置とサイズを制御したハニカムホールアレイを自己組織的に作製し評価することと、フォトニック結晶および量子ドット作製用のパターン基板への応用を目的として、Alを陽極酸化しハニカム孔を作製してGaAs基板へ転写し、InAs量子ドットをMBE成長し評価した。Al基板を過塩素酸/エタノール混合液中で電解研磨前処理後、硫酸電解液中で陽極酸化することで得られるナノホールアレイを硫酸/リン酸混合液中にて貫通型アルミナメンブレンを作製した。その結果、条件の最適化によって細孔直径25nm、分散0.6nm、細孔密度4×10^<10>cm^<-2>、細孔間距離60nmの三角格子配列多孔質構造が得られた。得られたポーラスアルミナメンブレンを次にGaAs基板に固定しドライエッチングを行うことにより、ポーラスアルミナの細孔形状を保ったままGaAs基板上に三角格子配列構造を得ることに成功した。得られた細孔形状は直径25nm、密度4×10^<10>cm^<-2>、細孔間距離60nmであった。最後に、InAs量子ドットのサイズと位置の制御を目的として、ポーラスアルミナによって細孔形状の転写を行ったGaAs基板へInAs量子ドットをMBE成長した。その結果、GaAs基板に作製された細孔の深さが浅かったため、一部ではあったが一つの細孔に一つのInAs量子ドットが作製された。このときの量子ドットの直径は約15nmであった。これらの結果は、新しい微細加工技術の創成と、高品質な量子ドットを作製する際の中心的な基盤技術となるものである。また、転写したGaAs基板に細孔の深さを深くすることで高品質なフォトニック結晶を得られることができるものである。
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