濡れ層

濡れ層は、平坦な表面上にエピタキシャル成長した原子の単層です。濡れ層を形成する原子は、半金属元素/化合物または金属合金 (薄膜の場合) です。濡れ層は、格子不整合材料を結晶基板上に堆積すると形成されます。この記事では、自己組織化量子ドット (例: GaAs上のInAs ) の成長に関連する濡れ層について言及しています。これらの量子ドットは濡れ層の上に形成されます。濡れ層は、量子情報処理および量子計算のアプリケーションで量子ドットの状態に影響を与えることができます。

プロセス

濡れ層は、分子線エピタキシー（MBE）を使用して表面にエピタキシャル成長させます。濡れ層の成長に必要な温度は、通常、400〜500℃です。材料Aを格子不整合の材料Bの表面に堆積すると、材料Aの最初の原子層は多くの場合、材料Bの格子定数を採用します。この材料Aの単層は濡れ層と呼ばれます。層Aの厚さがさらに増加すると、材料AがBの格子定数を維持することがエネルギー的に不利になります。層Aの高い歪みにより、層Aが特定の臨界厚さに達すると、追加の原子がグループ化されます。この島の形成により、弾性エネルギーが減少します。^[1]材料Bで覆われた濡れ層は、材料Aのバンドギャップが材料Bよりも低い場合に量子井戸を形成します。この場合、形成された島は量子ドットです。さらなるアニーリングにより、濡れ層/量子ドットの物理的特性を変更することができる^[2] 。

プロパティ

濡れ層は、典型的には0.5ナノメートルの厚さを持つ、ほぼ単原子層である。量子ドットの電子特性は、濡れ層の結果として変化する可能性がある。^[3]^[4]^[5]また、量子ドットの歪みは濡れ層によって変化する可能性がある。^[6]

注記

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外部リンク

arxiv.org の濡れ層
M. Dähne のグループウェブサイト

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