| 研究課題/領域番号 |
14350172
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
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| 研究分担者 |
安藤 義則 名城大学, 理工学部, 教授 (30076591)
丸山 隆浩 名城大学, 理工学部, 助教授 (30282338)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| キーワード | ナノチャンネルエピタキシー / 走査型トンネル顕微鏡 / STMリングラフィー / Si熱酸化膜 / GaNドット / 液滴エピタキシー / Si基板 / 分子線結晶成長 |
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| 研究概要 |
基板と格子定数が大きく異なる材料のヘテロエピタキシーにおいて、非常に狭い開口部から横方向成長をおこなうと、結晶中の残留応力が転位発生の臨界値を超えず無転位詰屈の成長が可能になる。このように非常に狭いチャンネル(ナノチャンネル)を用いる横方向成長を、ナノチャンネルエピタキシー(NCE)と名付け、本研究の中心課題とした。ナノメーターオーダーの狭いナノチャンネルを作製し、NCEを実現するためには、
1)走査トンネル顕微鏡(STM)を用いたナノリングラフィー、
2)分子線結晶成長法(MBE)による横方向成長、
をおこなう必要がある。その他、
3)放論エピタキシーを用いたナノ構造(量子ドット)の成長、
4)その場反射率モニターを用いた分子線結晶成長による面発光レーザーの作製
に関しても研究した。その結果、
1)(001)GaAs基板上の酸化膿、(111)Si基根上の自然酸化膜ならびに熱酸化膿を用いたSTMリソグラフィーに成功した。同時に、最適条件の導出ならびにリソグラフィーメカニズムの検討も行った。
2)MBEにより横方向成長が可能となるビーム誘起横方向成長(BILE)に関し研究し、(111)DGaAs基板上の横方向成長に成功した。また、BILEを(111)Si基板上のGaAs層の横方向成長に適用し、その無転位化にも成功した。
3)GaN系材料によるナノ構造作製の重要性、放論エピタキシーとNCEの整合性の良さに着目し、波浪エピタキシーを用いたGaNドットの成長をおこなった。その結果、ドットの高密度化(〜10^<11>cm^<-2>)、サイズの極小化(直径20nm)、熱処理による結晶性向上を確認した。
4)MBEその場反射率モニターシステムを用い成長中ウエファーの光学特性をその場で観察し、MBE成長の制御をおこなった。その結果、設計値通りの発振波長で動作する面発光レーザーを再現性良く作製することに成功した。
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