Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

歪み緩和をさせたSiGe膜をSi基板上に結晶成長し、これを疑似的な基板として用い、その上に引っ張り歪みSi量子井戸、圧縮歪みGe量子井戸を成長させた。このようにして、電子と正孔に空間的に分離して閉じ込める「隣接閉じ込め構造」という量子構造を実現し、発光効率の大きな向上、特に非常に強い無フォノン遷移を実現することに成功した。
また、歪み緩和SiGe膜を得る新たな手法として、微小領域への選択成長を試みた。その結果、表面原子の拡散だけでは説明できない、歪み緩和に起因したSiGeの特異な形状変化を見いだすとともに、数十nm程度の膜厚で、SiGe緩和膜が得られることがわかった。この選択成長を、Ge量子ドットのサイズおよび位置制御に用いることも試み、Si基板上においてナノスケールでの成長制御を確立し、ドットのサイズに依存した光学特性を見い出した。
伝導特性に関しては、歪み緩和したSiGe混晶にイオン注入したAsの活性化過程について検討し、活性化温度および活性化率の明瞭な組成依存性を観測した。特に、Ge組成の小さい組成においては、活性化温度の上昇が見られ、原子レベルでの歪みの影響による、活性化障壁の存在を初めて見いだした。また、歪みSiチャネルを利用した変調ドープ構造において、高電子移動度を実現するとともに、界面ラフネス散乱、不純物散乱など、その制限要因について詳細に検討した。純Geをチャネルを利用した変調ドープ構造も作製し、高いホール移動度を実現した。

【研究分担者】
中川清和	日立製作所	中央研究所	主任研究員
宇佐美徳隆	東京大学	先端科学技術研究センター	助手	(Kakenデータベース)
長田俊人	東京大学	物性研究所	助教授	(Kakenデータベース)