研究課題
本研究では、半導体エレクトロニクスにおけるSiに対応すると申請者が考えている、酸化物エレクトロニクスのキーマテリアル:SrTiO_3に対し、透明でありながら高い電子移動度をもち、さらに発光するデバイスを作製することを目的とする。昨年度までに、PLD法により超高真空中(<10^<-9>Torr)、室温で単結晶SrTiO_3基板上に酸素欠損したAl_2O_3の非晶質薄膜を堆積することでその界面が金属化し、アブレーション条件によってはそのシートキャリア密度が10^<13>cm^<-2>にも及ぶことがわかった。液体ヘリウム温度付近におけるSrTiO_3中の電子キャリア移動度は体積キャリア密度に強く依存し、10^<17>〜10^<18>cm^<-3>で極大値10^4cm^2V^<-1>s^<-1>オーダーに達するが、特に高キャリア密度側では顕著に減少し10^2cm^2V^<-1>s^<-1>まで落ち込む。単結晶における電子移動度のキャリア密度依存性とシート抵抗値を用いた2層導伝モデル(高キャリア密度層+低キャリア密度層による電子伝導)を導入すると、上記で得られた導電性界面における深さ方向の電子キャリア密渡プロファイルを計算できる。これによると局所還元法で得られた金属伝導層は0.4nm程度の厚さで、10^<22>cm^<-3>程度の高密度な電子キャリアを持つ層とアブレーション条件によって変化する数10〜数100nm程度の比較的厚い、10^<18>〜10^<19>cm^<-3>の電子キャリアを持つ導電層の複合でほぼフィッティングできることがわかった。
すべて 2009 2008
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