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論文

Effect of thermal annealing on the photoluminescence from $$beta$$-FeSi$$_2$$ films on Si substrate

山口 憲司; 志村 憲一郎; 鵜殿 治彦*; 笹瀬 雅人*; 山本 博之; 社本 真一; 北條 喜一

Thin Solid Films, 508(1-2), p.367 - 370, 2006/06

https://doi.org/10.1016/j.tsf.2005.07.354
 被引用回数：12 パーセンタイル：49.64(Materials Science, Multidisciplinary)

成膜後の加熱処理が$$beta$$-FeSi$$_2$$薄膜からの発光(PL)特性に与える影響をより詳細に調べるために、作製した薄膜試料をさまざまなアニール条件で処理した。試料の作製はイオンビームスパッタ蒸着(IBSD)法もしくは分子線エピタキシー(MBE)法によった。いずれの製法でも、蒸着速度は0.5nm min$$^{-1}$$とほぼ同程度で、膜厚は50-100nmであった。また、PL測定は1100-1700nmの波長範囲で行った。測定の結果、最も強いPL強度を示すのは、IBSD法で作製した試料を1153Kにて$$>$$10$$^{-4}$$Pa程度の真空中でアニールした場合であることがわかった。この場合、測定温度150K以下では、温度が増加してもPL強度はさほど減少しない。しかし、150K以上になると、温度の増加とともに急激に減少するとともに、ピーク位置も低エネルギー側へシフトすることがわかった。一方、超高真空(10$$^{-7}$$Pa)下でアニールをした場合、アニールによりPL強度は著しく減少した。さらに、透過型電子顕微鏡による断面組織観察によって、高温での真空アニールによりシリサイド膜は数10nm程度の粒状となり、周囲をSiにより取り囲まれてしまうこともわかった。MBE法により成膜した鉄シリサイド膜についてもPL特性を調べたが、概して強度は弱く、また、アニールによる強度の増加もごくわずかであった。

論文

Structural analysis of (Ga,Mn)N epilayers and self-organized dots using MeV ion channeling

黒田 真司*; Marcet, S.*; Bellet-Amalric, E.*; Cibert, J.*; Mariette, H.*; 山本 春也; 酒井 卓郎; 大島 武; 伊藤 久義

Physica Status Solidi (A), 203(7), p.1724 - 1728, 2006/05

https://doi.org/10.1002/pssa.200565396
 被引用回数：6 パーセンタイル：31.16(Materials Science, Multidisciplinary)

窒化ガリウム(GaN)へMnをドープすることで希薄磁性半導体が形成できると期待されているが、結晶中のMnの占有位置により磁性が変化するため、結晶中のMn位置と磁性の関係を明らかにする必要がある。本研究では、分子線エピタキシー(MBE)で作製した(Ga,Mn)Nエピ膜及びAlN基板上に形成した(Ga,Mn)Nドット中のMnサイトに関する知見を得るためにラザフォード後方散乱(RBS)と粒子誘起X線放出(PIXE)測定を行った。その結果、RBSチャネリングに対応してPIXEにより求めたGa及びMn濃度が減少することを見いだした。このことより、ほぼ全てのMn原子がGaサイトに置換していることが明らかとなった。また、ドット中に含まれるMn濃度のPIXE分析の結果、同一条件でエピ成長をした厚膜よりMn濃度が二$$sim$$三倍高濃度であることが明らかとなり、ドット形成により多量のMnが結晶中に導入できるとの結論が得られた。

論文

Domain boundaries in the GaAs(001)-2$$times$$4 surface

高橋 正光; 米田 安宏; 山本 直昌*; 水木 純一郎

Physical Review B, 68(8), p.085321_1 - 085321_5, 2003/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.085321
 被引用回数：17 パーセンタイル：62.72(Materials Science, Multidisciplinary)

従来、GaAs(001)-2$$times$$4構造は、電子線回折パターンによって、$$alpha$$･$$beta$$･$$gamma$$の3つの相に区別されてきた。しかし最近では、これらの構造は基本的には類似しており、$$alpha$$や$$gamma$$の相は、$$beta$$相の秩序が乱れたものであるという指摘もある。本論文では、その場表面X線回折法により見いだされた、$$alpha$$･$$gamma$$相に特徴的な構造の乱れについて報告する。$$alpha$$･$$beta$$･$$gamma$$に相当する表面について、逆格子空間のHK平面内における分数次反射のピークプロファイルを測定したところ、$$beta$$相と比べ、$$alpha$$･$$gamma$$相では、ピークが広がるとともに、ピークの位置が[110]方向に移動していることが見いだされた。モデル計算により、このピークの移動は、[110]方向の4倍周期を乱すドメイン境界によるものであることがわかった。この結果に基づき、ドメイン境界の構造について議論をおこなった。

論文

The Phase transition of BaTiO$$_{3}$$ thin film on Pt/MgO substrate

米田 安宏; 阪上 潔*; 寺内 暉*

Journal of Physics; Condensed Matter, 12(39), p.8523 - 8529, 2000/10

https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/39/314
 被引用回数：9 パーセンタイル：47.87(Physics, Condensed Matter)

チタン酸バリウム(BaTiO$$_{3}$$)は、典型的な変移型相転移を起こす強誘電体としてさまざまな基礎研究が行われる一方で、誘電率が非常に大きな値を示すことからデバイスへの応用が期待され、薄膜作製のための研究が数多く行われてきた。ところがBaTiO$$_{3}$$は薄膜にすると、特徴的な物性の一つである相転移が消失するという報告があった。われわれは熱分析によって分子線エピタキシー成長した薄膜の相転移の有無を調べた。実験には膜厚が67Åの薄膜を用いた。このような薄さでは相転移は起こさないものと思われてきたが、われわれの測定では相転移を示す明瞭な示差熱異常が観測された。これらの結果から薄膜の成長条件が相転移の際の振舞に大きな影響を与えることがわかり、これらの技術を応用することによって相転移のコントロールの可能性が示唆された。

論文

Structural characterization of BaTiO$$_{3}$$ thin films grown by molecular beam epitaxy

米田 安宏*; 岡部 達*; 阪上 潔*; 寺内 暉*; 笠谷 祐史*; 出口 潔*

Journal of Applied Physics, 83(5), p.2458 - 2461, 1998/03

https://doi.org/10.1063/1.367006
 被引用回数：97 パーセンタイル：94.47(Physics, Applied)

ペロフスカイト型の強誘電体であるチタン酸バリウムは分子線エピタキシー法を用いた交互蒸着によって良質の薄膜が得られる。薄膜化したチタン酸バリウムはエピタキシャル効果によってバルクとは異なった構造をもつと考えられるが、それをX線回折を用いて明らかにした。薄膜のX線回折は、成長後に室温・大気中で行った。得られたプロファイルから格子定数が求まったが、膜厚が薄ければ薄いほど基板効果は大きく格子は大きく歪んでいた。この歪みはバルクの体積を保持するもので、面内の格子定数が大きく基板効果によって押し縮められた薄膜は成長方向に大きく伸びていた。基板上に50層(約200$AA)$積層させるとほぼバルクと同じ格子定数となるが、面内の反射のロッキングカーブは依然としてブロードニングを起こしており、基板からの歪みは解消されていない。このようなエピタキシャル効果は誘電体でしかみられない現象である。

論文

Superconductivity and electrical properties in single-crystalline ultrathin Nb films grown by molecular-beam epitaxy

吉井 賢資; 山本 秀樹*; 斉木 幸一朗*; 小間 篤*

Physical Review B, 52(18), p.13570 - 13575, 1995/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.52.13570
 被引用回数：26 パーセンタイル：79.66(Materials Science, Multidisciplinary)

分子線エピタキシー法により、単結晶サファイア(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)上にニオブ単結晶薄膜を作製し、その超伝導特性を調べた。薄膜の厚さは100$AA$から12$AA$までで、電気抵抗測定ではそのすべての試料が超伝導を示した。また、超伝導転移温度(Tc)は試料が薄くなるほど低下する傾向が認められた。これらの実験結果を、近傍効果と局在との関連により議論した。

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