格子不整合薄膜表面構造とナノ構造形成のボンドエンジニアリング

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560032
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 伊藤 智徳 三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80314136)
• 研究分担者: 秋山 亨 三重大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40362363)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 量子論的アプローチ / 格子不整合系 / 半導体表面構造 / 状態図 / 計算科学 / ナノ構造 / 成長機構

研究概要

量子論的アプローチにより,半導体ナノ構造形成に重要な格子不整合薄膜表面を対象に,成長条件である温度,分子線圧力の関数としての表面状態図の理論予測を行うと共に,ナノ構造形成過程について検討した。具体的には,格子不整合系としてInAs/GaAs系を取り上げ, InAs(111)およびInAs(001)表面構造予測と行うと共に,成長条件下で安定な表面を対象にInならびにAsの吸着・脱離の振る舞いについて検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Ab initio-based approach to GaN surfaces : Reconstruction, adsorption, and incorporation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: Semicond. Sci. Technology 巻: 27 ページ: 024010-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of nitrogen incorporated Al_20_3 surfaces : Formation of AlN layers by oxygen desorption (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, Y. Saito, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Surf. Sci 巻: 606 ページ: 221-225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic and electronic structure of CaCO_3 surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 84 ページ: 085428-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] エピタキシャル成長素過程への量子論的アプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋山亨, 中村浩次, 伊藤智徳
  • 雑誌名: 日本結晶成長学会誌 巻: 38 ページ: 137-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of carbon incorporated semipolar GaN(1-101) surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 080216-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Empirical potential approach to the epitaxial relationship between AlN thin films and Si(001) substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, H. Nakano, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: 8 ページ: 1569-1572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical investigations for the polytypism in semiconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Kondo, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 318 ページ: 141-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio-based approach to adsorption-desorption behavior on the InAs(111) A surface heteroepitaxially grown on GaAs substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, N. Ishimure, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 318 ページ: 72-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio-based approach to the adsorption behavior fo In on InAs wetting layer grown on GaAs(001) substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ogasawara, T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: 8 ページ: 245-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band alignment tuning in twin-plane superlattice of semiconductor nanowires (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, Y. Saito, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Nano Lett 巻: 10 ページ: 4614-4618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio-based approach to structural modulation of AlN on 4H-SiC(11-20) during MBE growth (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: Physica E 巻: 42 ページ: 2788-2791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical investigation for the strain effect on surface structure of InAs(111) A (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Ishimure, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Physica E 巻: 42 ページ: 2731-2734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface reconstruction and magnesium incorporation on semipolar GaN(1-101) surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, Y. Saito, K. Nakamura, T. Ito
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 81 ページ: 245317-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical investigations of polytypism in AlN thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Ito, D. Ammi, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi A 巻: 207 ページ: 1431-1434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio-based Monte Carlo simulation study for the structural stability of AlN grown on 4H-SiC(11-20) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 雑誌名: e-J. Sur. Sci. Nanotchnology 巻: 8 ページ: 52-56
  • 査読あり
• [学会発表] α-Al_2O_3表面における窒化初期過程に関する理論検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山亨,斉藤康高,伊藤智徳,中村浩次
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 計算科学から見た半導体ナノワイヤの形成機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋山亨
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Ab initio-based approach to elemental growth processes of InAs wetting layer on GaAs(001) (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Sugitani, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: 2nd Nano Today Conference
  • 発表場所: Kohara
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Theoretical investigation for nitrogenincorporatedα-Al_2O_3 surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
  • 学会等名: 6th International Symposium on Surface Science
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Ab initobased investigations for In adatom on the InAs(111) A surface (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: International Workshop on Atomic-Scale Manipulation and Spectroscopy of Surface and Nanostructures
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] GaAs(001)上InAsぬれ層形成過程に関する一考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智徳,秋山亨,中村浩次
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 化合物半導体の原子レベル表面反応機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智徳
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Ab inito-based approach to elemental growth process of In adatom on the InAs wetting layer grown on GaAs (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, K. Ogasawara, T. Sugitani, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] α-Al_2O_3表面上の窒素吸着に関する量子論的アプローチ (2011)
  • 著者名/発表者名: 斉藤康高,秋山亨,伊藤智徳,中村浩次
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] GaAs(001)基板上InAs(111) A表面に関する理論的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智徳,伊藤巧,秋山亨,中村浩次
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Ab initio-based approach to adsorption-desorption behavior on the InAs(111) A surface heteroepitaxially grown on GaAs substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, N. Ishimure, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] Empirical potential approach to the epitaxial relationship between AlN thin films and Si(001) substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, H. Nakano, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Growth of III-Nitrides
  • 発表場所: Montpellier
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] Ab initio-based approach to the adsorption behavior for In on InAs wetting layer grown on GaAs(001) substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ogasawara, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
  • 学会等名: 37th International Conference on Compound Semiconductors
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] 窒化物半導体非極性面の表面構造への量子論的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山亨,伊藤智徳,中村浩次
  • 学会等名: 第2回窒化物半導体結晶成長講演会
  • 発表場所: 津
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] 結晶成長過程の量子論と成膜プロセス (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤智徳
  • 学会等名: 日本学術振興会薄膜第131委員会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Ab initio-based approach to surface phase diagram calculation for compound semiconductors and its application to epitaxial growth (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ito, T. Akiyama, K. Nakamura
  • 学会等名: 2nd International Workshop on Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Smiconductor nanostructures
  • 発表場所: 阿南
  • 年月日: 2009-08-12