ワイドギャップ半導体結晶における歪の高感度空間マッピング

宽禁带半导体晶体应变的灵敏空间测绘

基本信息

批准号：
18656001
负责人：
足立智
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656001/
关键词：
窒化ガリウム酸化亜鉛歪四光波混合マッピング

项目摘要

本研究では,可視〜紫外域発光素子,高パワー高周波デバイスなど次世代の高性能光・電子エレクトロニクス分野への多大な貢献が期待されている結晶材料であるGaNとZnOについて,基板材料との格子不整合に由来する歪のみならず,結晶のマクロ欠陥が引き起こす歪の空間分布を主に励起子の偏極度を通じて高感度2次元マッピングする計測手法を確立することを目的とした.具体的には,よく用いられる基板であるA面サファイア上に成長したGaN薄膜を試料として,スペクトル分解四光波混合法(FWM)による回折信号を,100ミクロン程度の空間分解能で取得した.FWMを用いる理由は,信号が励起子遷移の双極子モーメントの8乗に比例するため,微小な歪による励起子の偏極度変化が増幅されて検出できるためである.また種々の基板上に成長したGaN薄膜とバルク結晶について測定を行い、分裂エネルギーと強度比の相関から、検出された一軸歪の最小値として6H-SiC試料の結果を採用すると、10^<-5>のオーダーに達している。この値は一般的なX線回折装置で検出可能な最小歪量と同等であり、当初設定した目標値を達成した。対応する励起子の分裂エネルギーは100μeV、線形分光における強度比は1.1以下(FWM分光では強度比(1.1)^4〜1.5に増幅)に相当しており、通常の光学測定では有無を議論することの難しい歪検出を実現したことになる。また同一試料内での測定では、空間的に異なる歪の存在を明らかにすることができた。

在这项研究中，我们将研究GaN和ZnO与衬底材料的晶格形成，这些晶体材料有望为可见光到紫外光等下一代高性能光学和电子电子领域做出重大贡献-发射器件和大功率高频器件不仅会因不匹配而产生失真，而且还会产生失真。本研究的目的是建立一种高灵敏度二维映射晶体中宏观缺陷引起的应变空间分布的测量方法，主要通过激子的极化以生长在样品上的GaN薄膜作为样品。，我们使用托雷分辨四波混频（FWM）获得衍射信号，空间分辨率约为100微米。使用FWM的原因是信号与激子跃迁偶极矩的8次方成正比，因此微小畸变可以避免由激子极化引起的变化。此外，对各种衬底上生长的GaN薄膜和块状晶体进行了测量，从分裂能和强度比之间的相关性发现，采用6H-SiC样品的结果作为分裂能的最小值检测到的单轴应变达到 10^<-5> 量级。该值相当于一般X射线衍射装置所能检测到的最小应变量，达到了最初设定的目标值。相应的激子分裂能为100 μeV，线性光谱中的强度比相当于小于1.1（FWM光谱中强度比放大到（1.1）^4 ~ 1.5），因此有必要讨论是否或正常光学测量中不存在这种情况，这意味着困难的畸变检测已经实现。此外，同一样本内的测量揭示了空间上不同应变的存在。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Stimulated Raman adiabatic passage for photon-assisted tunneling in a double quantum dot

双量子点中光子辅助隧道效应的受激拉曼绝热通道

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
physica status solidi (c) 3・12
影响因子：
0
作者：
X.;Zhou; et. al.;S.Abe
通讯作者：
S.Abe

In-plane anisotoropy in uniaxially-strained GaN films detected by optical diffraction technique

通过光学衍射技术检测单轴应变 GaN 薄膜的面内各向异性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
physica status solidi (c) 3・6
影响因子：
0
作者：
S. Gu;et. al.;S.Adachi
通讯作者：
S.Adachi

Overhauser shift in photoluminescence of excitons with fine structure from a single self-assembled InAlAs quantum dot

单个自组装 InAlAs 量子点精细结构激子光致发光的奥豪瑟位移

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
physica status solidi (c) 3・12
影响因子：
0
作者：
S.;Gu; et. al.;T.Mukumoto
通讯作者：
T.Mukumoto

Transient pump-probe measurements for polarized excitons in strained GaN epitaxial layers

应变 GaN 外延层中极化激子的瞬态泵浦探针测量

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
physica status solidi (b) 243・7
影响因子：
0
作者：
Zubaida;A. Ansari;T.Ishiguro;X.Zhou;T. Arai;X.Zhou;T.Ishiguro
通讯作者：
T.Ishiguro

Origin of Asymmetric Splitting of a Neutral Exciton in a Single Semiconductor Quantum Dot

单半导体量子点中中性激子不对称分裂的起源

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
phys. Stat. sol cVol. 3, No. 11
影响因子：
0
作者：
I. Suemune;H. Kumano;S. Kimura;H. Sasakura;S. Adachi;S. Muto;H. Z. Song;S. Hirose;and T. Usui
通讯作者：
and T. Usui

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通讯作者：
松山知樹,吉川聡一,藤木裕宇,塚田実緒,高谷光,安田伸広,新田清文,中谷直輝,根岸雄一,山添誠司