リアルタイム計測,2; 半導体ナノドット成長過程における構造変化

X-ray study of temporal evolution of semiconductor nanostructures during growth

高橋 正光; 海津 利行

Takahashi, Masamitsu; Kaizu, Toshiyuki

半導体ナノ構造成長のモニター手法として、界面構造にも感度があるX線分析に対する期待は大きい。近年、X線回折強度の逆格子空間内での分布を測定することで、ナノドットの三次元形状や、格子定数分布、さらには組成分布を求めることも行われている。われわれは、これらのX線評価技術を、成長中のその場・リアルタイム測定に使えるように迅速化することを目指して研究を進めてきた。実験は、放射光施設SPring-8のBL11XUに設置した、X線回折計とMBE成長槽とを一体化した装置を用いておこなっている。この装置とX線CCD検出器を組合せることで、半導体ナノドットの成長過程を10秒以下の時間分解能でX線測定する方法を開発した。本講演では、量子ドットレーザーへの応用が考えられているGaAs(001)基板上のInAsナノドットの分子線エピタキシー成長を対象とする。その成長中に、ドット内の格子定数分布・ドットの高さ・In-Ga組成分布が変化していくようすを、リアルタイムX線回折の手法によって測定できることを示す。

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