Alignment Control of Self-ordered Nanodots for Novel Functional Devices

新型功能器件的自序纳米点的对准控制

基本信息

批准号：
18KK0409
负责人：
牧原克典
金额：
$ 9.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、IHP（渡航先外国機関）において、Reduced-pressure CVDを用いて200mm-Siウェハ上にGeコアSi量子ドット構造を高密度・一括形成し、所属機関において室温PL特性を評価するとともに、EL特性も評価した。各CVD工程後のAFM表面形状像測定において、ドット面密度に顕著な変化は認められず、サイズ分布から算出した平均高さが随時増大していることを確認した。断面TEM-EDXマッピングでは、GeH4-CVD後では予め形成したSi量子ドット上に均一にGeが堆積しており、その後の650℃熱処理においては顕著な変化は認められないものの、SiH4-CVD後では明瞭なコア／シェル構造が認められた。尚、Geコア高さはAFM像から得られた平均ドット高さの差(~1.6nm)と矛盾しない。形成したLEDからは、ELスペクトルでは、電圧振幅-1.0Vで0.65～0.85eVにブロードなELスペクトルが認められ、電圧の増大に伴いEL強度は増大し、高エネルギ側の増大がより顕著であった。また、得られたELスペクトルはPLと同様に4成分でピーク分離でき、印加電圧の増加による各成分のピークエネルギー位置の変化は認められなかった。これらの結果は、順方向バイアス印加により、a-Si層から電子注入とp-Si基板から正孔注入が進行し、電子－正孔の量子準位間での発光再結合が生じたと説明でき、印加電圧の増加に伴ってGeコアにおける高次の量子準位を介した再結合発光が支配的になると考えられる。

今年，IHP（目的地外国机构）使用降低的压力CVD在200mm-Si晶圆上以高密度和批量形成GE核Si量子点结构，并在IHP（旅行外国机构）隶属的机构中评估了室温PL特征以及EL的特征。在每个CVD过程后的表面形状图像的测量中，在点区域密度没有观察到显着变化，并且证实根据尺寸分布计算得出的平均高度正在不断增加。在横截面TEM-EDX映射中，GE在GEH4-CVD后提前形成的Si量子点均匀沉积，尽管在650°C下随后的热处理没有显着变化，但在SIH4-CVD后观察到清晰的核心/壳结构。顺便说一句，GE核心高度与从AFM图像获得的平均点高度（〜1.6nm）的差异并不矛盾。在电压幅度为-1.0V时，形成的LED显示出宽的EL光谱为0.65至0.85EV，并且EL强度随着电压的增加而增加，使高能侧变得更加明显。获得的EL光谱与四个分量分离为峰值，类似于PL，并且由于观察到施加的电压增加而导致每个组件的峰值能量位置没有变化。这些结果可以解释为向前偏置施用导致A-SI层的电子注入和P-SI基板注入孔的孔注射，从而导致电子孔量子水平之间的发光重组，并且人们认为，通过GE Core中的高阶量子级别的重组发射在施加电压的增加中会显着。

项目成果

期刊论文数量（97）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of substrate temperature on plasma-enhanced self-assembling formation of high-density FePt nanodots

基底温度对等离子体增强自组装形成高密度 FePt 纳米点的影响

DOI：
10.35848/1347-4065/ac2036
发表时间：
2022
期刊：
Jpn. J. Appl. Phys.
影响因子：
0
作者：
S. Honda;K. Makihara;N. Taoka;H. Furuhata;A. Ohta;D. Oshima;T. Kato;and S. Miyazaki
通讯作者：
and S. Miyazaki

Characterization of Light Emission Properties of Superatom-like Ge-core/Si-shell Quantum Dots

类超原子Ge核/Si壳量子点的发光特性表征