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電子ビーム位置制御液滴エピタキシーによるGaN量子ドットの位置制御および単電子トランジスタの作製

研究報告コード R000000519
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 川崎 宏治
  • 山崎 大輔
  • 中松 郁雄
  • 筒井 一生
研究者所属機関
  • 東京工業大学
  • 東京工業大学
  • 東京工業大学
  • 東京工業大学
研究機関
  • 東京工業大学
報告名称 電子ビーム位置制御液滴エピタキシーによるGaN量子ドットの位置制御および単電子トランジスタの作製
報告概要 ワイドバンドギャップGaNやIII-V窒化物材料の量子ドット構造は,GaN/A1N界面の伝導不連続が2eVより大きく,強い電子の閉じこめがおこるため電子デバイス開発において興味深い。量子相関状態は半導体の結合量子ドットを用いて形成可能であるため,量子ドットの位置制御を行う「電子ビーム位置制御液滴エピタキシー法」を開発した。本手法では,集束電子ビームを用いて基板表面にカーボンレジストを形成させ,これをマスクとしてGa液滴を形成させた後,窒素の供給により結晶化を行うことで位置制御されたGaN量子ドットを得ることが可能である。A1GaN/SiC基板表面を集束電子ビームを用いて数10ナノメートル間隔で格子状に露光し,660℃,10分間の基板の加熱クリーニングを行った後,300~400℃で格子の中に位置制御されたGa液滴を形成させた。最後に,アンモニアガスを供給し500~800℃でGa液滴の窒化処理を行い,位置制御させたGaN量子ドットを得た。得られた量子ドットの結晶性をHeCaレーザーを用いたホトルミネセンス測定により評価した。また,得られた量子ドットにAu/Al電極を形成させ,単一電子トランジスタを作製した。
研究分野
  • 量子力学一般
  • 金属の結晶構造
  • 薄膜成長技術・装置
  • 固体デバイス材料
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 青柳 克信(理化学研究所半導体工学研究室)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 川崎 宏治,山崎 大輔,中松 郁雄,筒井 一生. Position control of GaN quantum dots by focused electron beam induced droplet epitaxy and fabrication of single electron transistors. 戦略的基礎研究推進事業「電子・光子等の機能制御」The First CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2000. p.18 - 18.

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