研究課題
有機金属気相選択成長を用いた半導体ナノワイヤの成長条件の探索、結晶構造解析、形成したナノワイヤの電気特性・光学特性・磁性に関する様々な測定評価と解析をおこなった。具体的な研究成果は以下の通りである。1. 結晶工学・結晶成長 : GaAs基板表面の原子配列構造とGaAs結晶成長部に発生する(111)結晶軸回りの回転双晶との関連性を解析し、直径が小さい結晶成長部ほど回転双晶の影響を強く受け四面体形からナノワイヤへと形状が変化しやすいことを明らかにした。2. 光物性・光デバイス : GaAs/GaAsPコアシェル型ヘテロ接合ナノワイヤ1本を用いたフォトルミネッセンスの測定から、ナノワイヤへの入射励起光強度を増大するとレーザ発光することが確認できた。3. 電子物性・電子デバイス : 基板表面上に垂直に成長したInAsナノワイヤにソース、ドレイン及びゲートから成る縦型3端子素子作製工程の条件確立に着手した。特に、ナノワイヤ表面への保護膜材料探索と保護膜堆積方法を検討し、ハフニウム・アルミニウム酸化物(HfA10)を原子層の厚さで制御して堆積することで保護膜の絶縁性が大幅に改善できた。4. 新材料系ナノワイヤ : 強磁性材料であるMnAsナノ結晶を非磁性材料であるGaAs上へ選択成長する工程の条件探索において、AlGaAsをMnAsとGaAsの間に挟む三層構成とすることで、GaAsとMnAs間の強い原子移動反応を抑制できることを見出した。
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