硬Ｘ線光電子分光法による (Er_xSc_1-x)₂O₃/Si(111) 界面のバンド構造解析

抄録

　本報告ではシリコンフォトニクス用の通信波長帯導波路型レーザーおよび光増幅器の開発を目的として、分子線エピタキシャル法により Si(111) 基板上に (Er_xSc_1-x)₂O₃ 膜を成長させ、(Er_xSc_1-x)₂O₃ 膜と Si(111) 基板との間に埋もれて形成された界面のバンド不連続(バンドオフセット)を硬Ｘ線光電子分光法 (HAXPES: Hard X-ray Photoemission Spectroscopy) により評価した。(Er_xSc_1-x)₂O₃ 膜と Si(111) 基板との急峻な界面における価電子帯のバンド不連続 (Δ_VBM) が 2.7 – 3.4 eV、伝導帯のバンド不連続 (Δ_CBM) が 1.4 – 2.1 eV であること、また、Δ_VBM と Δ_CBM が成長膜中の Er 濃度(x)に依存し、Δ_VBM は x の増加に伴い徐々に増加し、Δ_CBM は徐々に減少することが明らかになった。