課題番号 ：S-17-OS-0030
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：半導体量子ナノ構造における量子輸送現象の研究
Program Title (English)　：Study of quantum transport phenomena in semiconductor nanostructures
利用者名（日本語） ：木山治樹，塩谷広樹、中川智裕、多田誠樹、深井利央、酒井裕司、川口紀俊、東出世羽、林亮太、茶谷知樹、吉原拓哉、田中萌、藤田高史、福田源希
Username (English) ：H. Kiyama, H. Shioya, T. Nakagawa, M. Tada, R. Fukai, Y. Sakai, K. Kawaguchi, S. Higashide, R. Hayashi, T. Chatani, T. Yoshihara, M. Tanaka, T. Fujita, G. Fukuda
所属名（日本語） ：大阪大学産業科学研究所
Affiliation (English) ：The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University
キーワード／Keyword　　　 ：接触式膜厚測定器、量子ドット、ナノギャップ電極

１．概要（Summary）
二次元電子面を有するInSb量子井戸基板において、量子ポイントコンタクトの作製を行う。今回は、チャネルの両サイドにウェットエッチングで細い溝を作製した。溝の外側の二次元電子面をサイドゲートとして使用することで、チャネル数の電気制御が期待される。

２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
S17 接触式膜厚測定器

【実験方法】
　InSb量子井戸基板に、PMMAレジストを塗布後、溝パターンの電子線描画を行った。10℃の現像液（メチルイソブチルケトン：IPA=1:3）を用いて現像し、ホットプレート110℃でポストベークした。その後、10℃のエッチング液（クエン酸、過酸化水素、水）を用いてウェットエッチングを行った。このとき、InSb表面からレジスト表面までの高さを接触式膜厚測定器で測定し、エッチング前後でそれを比較することで、深さ100nm程度をエッチングした。

３．結果と考察（Results and Discussion）
作製した量子ポイントコンタクトの電子顕微鏡写真をFig. 1に示す。設計では溝幅は300nm程度であるのに対し、実際の溝幅は500nm程度であった。これはウェットエッチングが等方的であり、面内方向にも100nm程度エッチングされたためである。
また、濃度の低いクエン酸ベースのエッチング液を用いることにより、従来GaAs等で用いられる硫酸ベースのウェットエッチングに比べて滑らかなエッチング跡が得られた。

Fig. 1 Scanning electron micrograph of the sample.

４．その他・特記事項（Others）
・科学研究費補助金・基盤研究（S）　No. 17H06120
・科学研究費補助金・挑戦的萌芽研究　No. 15K13274
共同研究者：　情報通信研究機構　赤羽浩一様

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) 多田誠樹, 大岩顕, 木山治樹, 赤羽浩一、日本物理学会2017年秋期大会, 平成29年9月21日

６．関連特許（Patent）
なし。