超平坦ガリウム砒素MBEへき開再成長アニール表面の制御と理想2次元励起子系の顕微分光計測

超平坦砷化镓MBE解理-再生长退火表面的控制和理想二维激子系统的显微光谱测量

• 批准号: 02F02307
• 负责人: 秋山 英文
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F02307/
• 关键词: へき開再成長法; 成長中断アニール; T型量子細線; 特徴的な島とpits; マイクロPL測定; キャリアーの流れ込み; 励起子拡張; 発光スペクトル; へき開再成長法; 成長中断アニール; T型量子細線; 特徴的な島とpits; マイクロPL測定; キャリアーの流れ込み; 励起子拡張; 発光スペクトル

へき開再成長法、すなわち、GaAs(100)基板を真空中でへき開して露出した(110)面上にGaAsを分子線エピタキシーにより再成長する方法を用いて、超平坦界面を持つ理想的な2次元薄膜を作製・評価し、高品質のT型量子細線や細線レーザーを代表例とする様々なナノ構造の作製に応用した。(110)断面上のMBE成長は、約490度という低い成長温度や高い砒素圧が要求され、そのままでは薄膜の表面モフォロジーが悪く、それがかつてのT型量子細線の品質を制限していた。本研究では、その凸凹の多い(110)表面が、600度以上の温度で10分間程度の成長中断アニールを施すと著しく平坦化されることを詳しく調べた。外国人特別研究員の呉(オウ)博士には、へき開再成長GaAs(110)薄膜のGaAs積層量を整数原子層から連続的にずらしていったときの、成長中断後の表面モフォロジーの原子間力顕微鏡(AFM)計測、それをAlGaAsバリアでカバーして得られる量子井戸構造のPLイメージ測定を、推進していただいた。従来は、高々数ミクロン角程度の領域の測定しか出来なかったが、今回、約3ミリメートルにわたる広い領域に対して測定を行うことができ、表面平坦化のドライビングフォース、原子ステップパターンの形成モデル、ヘテロ界面の凹凸が無くなった量子井戸構造のPL線幅の原因、などに関する重要な知見が得られた。本実験結果をもとに、GaAs(110)表面上でのGa原子とAs原子の表面ポテンシャルの第一原理計算の共同研究を展開することができ、(110)表面上では(001)表面に比べてポテンシャルバリアが低くて原子拡散が容易になっていることや、Gaの運動が面内で異方的になっていることなどが解り、上記の実験結果や原子ステップパターン形成モデルを支持する結果が得られた。

使用裂解的重新增长方法，即，一种方法，通过将GAA在暴露（110）表面上的GAA裂解通过分子束的外观截止（100）在真空中裂解（100）底物在真空中通过分子的裂解来进行gaA，并通过对超级触发的理想触发膜进行裂解（100）底物，并制造出了各种评估，并制造了各种NENAN的制造，并制造了效果，并制造了效率，并制造了构造的，并制造了构造，并制造了效率，并制造了构造的，并制造了效果。高质量的T型量子线和细线激光器。 （110）MBE在横截面上的生长需要低生长温度约490度和高砷压力，并且由于薄膜的表面形态很差，这限制了前T型量子线的质量。在这项研究中，我们详细调查了在温度高于600°C的温度下进行生长中断退火大约10分钟时，不平坦的表面（110）显着扁平。外国特别研究人员Wu博士促进了生长中断后表面形态的原子力显微镜（AFM）测量当裂解重长GAAS中的GAA量（110）薄膜中的GAA量从无块状的原子层和PL图像测量中，并通过覆盖Alga的量子良好结构的PL图像测量来连续转移。以前，只能在最多几微米的角度进行测量，但是这次，可以对大约3毫米的广泛区域进行测量，并且已经获得了有关表面平面化的驱动力，原子步骤模式的形成模型的重要知识，以及原子孔宽度的PL线宽度的导致量子井结构的原因，该结构无需在Hereterosoteface上。根据该实验的结果，我们能够对GA原子和GAAS上的表面电位的第一个原理计算进行联合研究，并且很明显，潜在的障碍比（001）表面的障碍较低，从而使GA的原子更易于扩散，并且在平面中，该模型在上面的实验中均可在上面的实验中进行。