自己形成量子ドット構造の形成機構の解明と制御

自组装量子点结构形成机制的阐明和控制

基本信息

批准号：
08750015
负责人：
若原昭浩
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750015/
关键词：
自己形成量子ドット成長様式歪場解析

项目摘要

基板結晶表面に形成した人工的な歪または表面エネルギー分布が、自然形成型量子ドット形成に与える影響を調べることにより、量子ドット形成機構を解明し、量子ドットの形成位置、寸法を制御するための基礎データを得る事を目的とし、以下のような成果を得た。1)Valence-force-field法を用い、自己形成量子ドットの垂直配列が生じているInAs/GaAs系の歪場の解析を行い、垂直配列が生じるために必要な成長層表面での面内歪差を求めた。2)AlAs/GaAsおよびAlP/GaP分数超格子を用いることにより、InAs/GaAsにおいて自己形成量子ドットの垂直配列を生じさせ得る面内歪差以上の面内歪差を与えられることを示した。3)InP/GaPヘテロエピタキシャル成長の成長モードについて検討し、1.1MLから3次元成長に変化するStranski-Krastanovモードであることを、理論的、実験的に示した。4)InP/AlPヘテロエピタキシャル成長の成長モードについて検討し、0.7MLから3次元成長に変化するVolmer-Weberモードであることを、理論的、実験的に示した。以上の結果を基に、自己形成量子ドットを特定の領域内に形成可能であることを示した。今後は、実際に分数超格子を作製し、量子ドットの形成位置の制御を実現していく予定である。

通过研究基底晶体表面上形成的人工应变或表面能分布对自然形成的量子点形成的影响，我们将阐明量子点的形成机制，并旨在控制量子点的形成位置和尺寸。获取基础数据，得到如下结果。 1）利用价力场方法，分析了自形成量子点发生垂直排列的InAs/GaAs体系的应变场，并确定了生长层表面所需的面内应变我寻找差异。 2) 结果表明，通过使用AlAs/GaAs和AlP/GaP分数超晶格，可以提供比可以引起自形成量子点垂直取向的面内应变差更大的面内应变差在砷化镓/砷化镓中。 3）我们研究了InP/GaP异质外延生长的生长模式，并从理论上和实验上证明了它是Stranski-Krastanov模式，从1.1ML转变为三维生长。 4)我们研究了InP/AlP异质外延生长的生长模式，并从理论上和实验上证明了它是从0.7ML转变为三维生长的Volmer-Weber模式。基于上述结果，我们表明自形成量子点可以在特定区域内形成。未来，我们计划实际创建分数超晶格并控制量子点的形成位置。