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半導体ナノワイヤは、次世代光・電子デバイスや高効率太陽電池などへの応用可能性とともに、その異方的な形状により、結晶成長の観点からも注目を集めている。半導体量子細線の代表的な成長方法に、金などの金属液滴を触媒としたVapor-Liquid-Solid（VLS）成長がある。この成長において特異的なのは、金属液滴と結晶の界面が成長フロントとなっていることである。このような液体中に誘起された秩序構造は、本質的に乱れを含むこと、および秩序の存在する範囲が自明でないことから、通常おこなわれているような、構造モデルをあらかじめ仮定し、構造最適化する解析方法を適用しにくい。そこで本研究では、放射光施設SPring-8・BL11XUに設置されている化合物半導体成長装置とX線回折計とを一体化した設備を用いて測定したX線CTR（Crystal Truncation Rod）散乱プロファイルのデータに、モデルフリーの構造解析手法であるCTRホログラフィーによる解析を適用することにより、液体／結晶界面の三次元的な電子密度分布を決定した。この結果は、金属液滴を触媒とする量子細線の成長メカニズムの理解に有益であるだけでなく、CTRホログラフィーが固液界面の液体側に形成した不完全な配列構造の解析にも有効であることを示したという意義もある。
半導体ナノワイヤのデバイス応用の観点からは、組成の制御によってバンドギャップを変化させることができるInGaAsナノワイヤの成長が重要である。金触媒を用いたInAsおよびInGaAsナノワイヤ成長のその場X線回折測定により、成長条件の最適化をおこなった。
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