X線非弾性散乱法で観測される低エネルギー側Bulk SiGeフォノンスペクトルの考察

摘要

SiGeはSiと比較して高移動度かつ低熱伝導率を有し、次世代半導体および熱電デバイスへの応用が期待されている。デバイス動作や熱伝導率低下のメカニズムを解明するうえでフォノン散乱の理解、およびフォノン分散の把握が極めて重要となる。SiGeは汎用的なSi, Geと異なりフォノン散乱機構は複雑であり、先行研究ではラマン分光法によって光学・音響フォノンのみならず幾つかの局在振動モード(LVM: Local Vibrational Mode)が報告されている[1]。我々はmeV分解能でフォノンスペクトルが観測可能なX線非弾性散乱(IXS:Inelastic X-ray Scattering)を用いて低エネルギー側に新たなフォノンスペクトルを観測した。本研究では、SiGe混晶におけるフォノン散乱機構を理解するために、低エネルギー側に出現するフォノンスペクトルについて詳細に考察した。