Ga支援化学ビームエピタキシーによって成長したGaAsナノワイヤ:基板作製と成長速度

GARCIA Nunez C.; BRANA A.F.; LOPEZ N.; GARCIA B.J.

文献

J-GLOBAL ID：201502218688629930 整理番号：15A1088819

Ga支援化学ビームエピタキシーによって成長したGaAsナノワイヤ:基板作製と成長速度

GaAs nanowires grown by Ga-assisted chemical beam epitaxy: Substrate preparation and growth kinetics

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資料名：
巻： 430 ページ： 108-115 発行年： 2015年11月15日
JST資料番号： B0942A ISSN： 0022-0248 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

Si(111)基板上へのGa支援化学ビームエピタキシーによるGaAsナノワイヤ(NWs)の成長速度を,成長条件,例えば,基板温度(T_s),V/IIIフラックス比および触媒容量の関数として研究した。酸化物ピンホールにおいて有機金属前駆体の分解とGaAsの核化の両方を行うことが可能な,約0.5nm厚さの薄い表面酸化物を得るために,Si(111)基板の作製方法を最適化した。薄い酸化物の利用によって,GaAs層の成長ができるようになったが,厚い酸化物の利用は,GaAs核化を抑制しかねない可能性があった。このわずかな酸化Si表面の一面にGa液滴の自己形成が成功していることを,走査型電子顕微鏡法(SEM)によって観測したが,液滴の初期の大きさがNW成長速度と最終的に得られたNWアスペクト比の両方に影響を及ぼすことが明らかになった。これらのGa液滴の形成は,NWsの触媒成長を可能にするのに極めて重要であり,その形態をSEMによって十分に解析した。そして,垂直配向に匹敵する形状を成し,設置面が六角形の形をしたGaAs NWsの自己組織化した配列が明らかになった。さらに,NWsの結晶質構造を,反射高速電子線回折によってin-situ観測したが,それらが,茎状のNW全体に沿って純粋な閃亜鉛鉱型の相であることが明らかになった。良好なNWアスペクト比,高品質結晶および高速成長速度という観点から見ると,最適なNW成長条件は,有効フラックス比V/III≒0.8を用いたT_s=580°Cであることが分かった。さらに,7.5単原子層のGa被覆率でプレ堆積して,NW成長前に90秒間安定化させると,NW成長速度が改善することが明らかになった。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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半導体薄膜

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