Reflectance-Difference Spectroscopy

In-situ Observation of InAs QD Growth by Reflectance-Difference Spectroscopy

反射率差分光（RDS）は成長中の結晶表面にほぼ垂直に直線偏光させた白色光を入射し、結晶表面からの反射スペクトルを分光します。偏光の検出は光弾性変調器を使って入射光の偏光に対して±45度の成分を交互に取り出し、ロックイン検出によってその差分を計測します。実験では入射光の偏光を[100]にとり、検出は[1-10],　[110]で差をとりますので、バルクがGaAsのように等方的であれば、RDS信号は表面ダイマの構造を非常に強く反映します。この分光技術を用いて固体ソース分子線エピタキシ成長しているInAs/GaAs量子ドットの表面構造を成長その場で評価しました。Asダイマに起因する2.6eVのRDS信号をInAsを供給しながら観測すると、過剰Asダイマに起因する負の信号が正に反転してき、やがて飽和し出すところが量子ドットの形成が開始点と一致することを発見しました。また、スペクトル解析より２次元ぬれ層にはInGaAsの合金の相があり、In-Inダイマをもつ構造であることを初めて見いだしました。

Transition with a Hysteresis Cycle in Surface Reconstruction on GaAs(001)

GaAs(001)表面の表面再構成構造相転移を原子レベルで詳細に調べるため、反射率差分光(RDS)測定を行いました。特にデバイス応用で重要になるc(4x4)と(2x4)構造間の転移に注目して研究を行っています。この転移は多量のIII族原子Gaの移動を伴う必要があり、量子ドット形成プロセスを考えるときのヒントを与えてくれるかもしれません。この転移において、基板温度の昇温プロセスと降温プロセスで転移にヒステレシス特性が現れることを発見しました。これは過剰Asの脱離、吸着プロセスの異方性のためであることがわかりました。