研究課題
GaAs(001)面上の分子線ホモエピタキシャル成長中のRHEED強度振動の起源の研究をさらに進め、成長中の島の形態とRHEED強度振動との関係を明らかにした。これまで入射電子に対して垂直な方向に無限に長い島と平行な方向に無限に長い島について行ってきた研究を、より現実的な成長中の島の形状ごとにRHEED強度を求めることにより、島のサイズ効果がどの程度あるかを明らかにした。すなわち有限の大きさの島を成長シミュレーションによって生成し、その島をもつ表面からのRHEED強度を求め、強度変化の原因をRHEED波動関数の計算から解明した。その結果、1. 入射電子と平行な方向に対してはステップ密度、2. 入射電子と垂直な方向に対しては原子密度、が主たる起源であることが、より現実的な成長中にも成り立つことが明らかになった。同時に、サイズ効果が、上の起源以外に現れ、島が縦横数個ずつの大きさで、電子の可干渉距離に比べかなり小さいときには顕著になることも明らかになった。これらの結果から、ホモエピタキシャル成長中のRHEED強度振動の起源は、成長中の島の形態と電子の入射条件との2つの条件によって異なり、いわゆるRHEED強度振動が顕著に観察される条件では、上の2つの要素が重なったものであることが示されたことで、これまで提案されていたいくつかのモデルは、その一面だけを見ていることが明らかになり、一段高い視点からの理解が得られた。本研究をもとにすれば、成長中に被覆率あるいは表面の粗さなど注目する量により、電子の入射条件を変えて調べる指標が与えられるようになったことは、成長制御の観点からも重要なものである。
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Journal of Physical Society of Japan
巻: 80 ページ: 063602(4pages)
Acta Crystallographica Section A
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