GaAsナノワイヤの結晶構造変化のその場X線回折測定

Study on crystal structure of GaAs nanowires using in situ X-ray diffraction

神津 美和*; Hu, W.; 高橋 正光

Kozu, Miwa*; Hu, W.; Takahashi, Masamitsu

半導体ナノワイヤは、さまざまなナノデバイス・ナノシステムの基本構成要素として注目されている構造である。GaAsをはじめとするIII-V族半導体ナノワイヤは成長条件によって閃亜鉛鉱型構造とウルツ鉱型構造の両方の結晶構造をとることが報告されている。結晶構造を決める原因を明らかにすることはナノワイヤの応用の際の物性を制御するために有益な情報となる。これまで、成長温度,ナノワイヤ直径,供給するIII-Vの比などと結晶構造との関係が指摘されている。本研究ではナノワイヤの成長温度に注目し、ナノワイヤ成長過程での結晶構造変化との関係を議論する。実験はSPring-8のビームラインBL11XUに設置されている分子線エピタキシー(MBE)装置とX線回折計を一体化した装置を使用して行った。GaAsナノワイヤは、Au触媒を用いたVapor-Liquid-Solid(VLS)法により、GaAs(111)B上に成長させた。基板温度を変えて測定したその場X線回折の結果から、低い成長温度になるにつれてウルツ鉱型構造の成長に移行しやすい傾向があることがわかった。

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