JAIST Repository: 狭ギャップ2次元電子ガス構造の自己無撞着解析

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(1)JAIST Repository https://dspace.jaist.ac.jp/. Title. 狭ギャップ2次元電子ガス構造の自己無撞着解析. Author(s). 石田, 晋一. Citation Issue Date. 2014-03. Type. Thesis or Dissertation. Text version. none. URL. http://hdl.handle.net/10119/11959. Rights Description. Supervisor:山田省二教授, マテリアルサイエンス研究科, 修士. Japan Advanced Institute of Science and Technology.

(2) A13p6. 狭ギャップ 2 次元電子ガス構造の自己無撞着解析石田晋一 (山田研究室). I. 緒言 2. (2DEG). 1970. F.Stern. 2. 元. 次. に. て. っ. よ. き. に. と. 系. た. 料. し. 材. 加. ロ. 印. テ. を. ヘ. 圧. 、. 電. ら. 部. が. 外. な. 、. し. が. か. し. 40 60 80 100 120nm. に. 図. ns). る. い. て. し. 長. 成. 晶. 結. で. 室. 究. 研. 本. 、. い. を. る. ([3]. あ. で. ム. ラ. グ. ロ. プ. 析. 解. 着. 撞. 無. (0 3eV) 己. 自. な. 的. 表. 代. 、. は. 究. 研. 本. 。. ま. 始. に. と. 。. る. InGaAs. InGaAs/InAlAs HEMT. 、. い. 行. を. 析. 解. 着. 撞. 無. 己. 自. の. と. 式. 程. 方. ン. ソ. ア. ポ. と. 式. 程. 方. ー. ガ. ン. ィ. デ. レ. ュ. シ. 、. て. い. つ. に. 造. 構. 系. 層. 表面準位 0.2eV での電子密度の井戸幅依存性を図 2 に示す。δ ドープ密度は成長条件では上下同一で Nd1 = Nd2 = す. 示. 1. [3] GaAs. III. 結果. る. に. 年. 、. あ. こ. は. た. 用. が. 点. し. 応. 題. 功. の. 成. 析. にう. 問. 解. い. 析. 着. 解. 撞. 的い. と. 無. な. 着. 己. わ. 合. く. 良. 度. ns. nextnano[2]. 用. 2DEG. 撞. 自. 無. 己. へ. 自. の. 界. 電. 精. HEMT. と. 果. 部. ス. 結. 験. 実. も. し. 内. ガ. る. 子. か. 電. か. 元. に. ス. 子. ガ. 2DEG 2 ず. 必. 、. は. 電. 次. II. 研究目的・方法. の. [1]. と. こ. る. す. 築. 構. ・. 索. 探. を. ル. デ. モ. い. 近. に. 造. 構. の. 際. 実. 、. で. と. こ. る. す. 較. 比. と. 果. 結. 験. 実. て. し. 出. 算. を. 度. 密. 子. 電. 面. の. 毎. 6 × 1011 cm2 であるが、計算では下側のみ Nd2 = 8 × 1011 cm2 とした。上側の 2DEG の ns に関しては第 1 励起状態の. を. の. 、. 果. 結. 、. の. 幅. 、. 戸. 井. 、. の. て. 幅. 全. 戸. 、. え. 井. 変. を. 等. 件. 、. 条. グ. 後. の. ン. ピ. ク. ー. ッ. ド. ェ. や. チ. の. で. 造. ∼. 構. ロ. 位. テ. 準. ヘ. 面. 系. 表. 、. し. に. 。. た. っ. 探. を. ー. タ. ー. メ. ラ. パ. 性. 物. ・. 造. 構. な. 当. 妥. る. き. で. 通常のパラメータを用いる限りでは、上記 2 層 HEMT において、下側の δ ドープ密度を非対称に増大しても、基. 明. 説. IV. まとめ. 対. は. 算. 計. 。. る. い. て. し. と. 的. 目. を. の ns とよく一致するが、下側の 2DEG は基底状態と第 3 励起状態の ns の和をとらないと実験結果を説明できない。. 底状態と第 1 励起状態のみでは実験結果を説明できず、今後に課題が残された。. 図1. 層構造とポテンシャル分布. 図2. 表面準位 0.2eV での電子密度の井戸幅依存性. Keywords 狭ギャップ半導体、2 次元電子ガス、自己無撞着解析、HEMT 参考文献. [1]F.Stern:JOURNAL OF COMPUTATION PHYSICS 6 (1970) 56-67. [2]S.Birner:Ph.D. thesis:Technische Universit¨ at M¨ unchen (2011). [3]M.Akabori,S.Hidaka,H.Iwase,S.yamada,U.Ekenderg:JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 112, 113711 (2012)..

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