(57)【要約】【課題】スピン偏極電荷キャリア装置を提供すること。【解決手段】電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネル１５と、チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、チャネルとの接合部２１を形成するように構成された領域１０と、チャネルの両端間の横方向電圧を測定するためにチャネルに接続された少なくとも１つのリード線１８１、１８２とを備えた装置。【選択図】図１
2010122211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルと、
前記チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、前記チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、前記チャネルとの接合部を形成するように構成された領域と、
前記チャネルの両端間の横方向電圧を測定するために前記チャネルに接続された少なくとも１つのリード線とを備えた装置。
【請求項２】
前記チャネルが、２次元電荷キャリアガスを閉じ込めるポテンシャル井戸を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポテンシャル井戸が非対称である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記半導体材料が、反転対称性を持たない水晶である、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記非強磁性の導体材料が、ＩＩＩ−Ｖ半導体材料を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記領域の導電型がｐ型で、前記チャネルの導電型がｎ型である、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記チャネルに電場を印加するように構成されたゲートを更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記リード線が、前記チャネルの片側面又は両側面に沿って配置された、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのリード線が、約Ｎ．（ｘｐ／２）（Ｎは正の整数、ｘｐ＝ｈ／（４．ｍ．α）、ｈはプランク定数、ｍは電荷キャリアの有効質量、αはラシュバ結合定数）に等しい距離だけ前記接合部から隔てて配置された１つ又は２つのリード線を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのリード線が、前記チャネルに接続され前記チャネルの両端間の電圧差を測定するために前記チャネルの両側面上に配置された第１及び第２のリード線を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのリード線が、前記チャネルに接続され前記チャネルの両端間の電圧差を測定するために前記チャネルの両側面上に配置された第３及び第４のリード線を含み、前記第３及び第４のリード線が、前記チャネルに沿って前記第１及び第２のリード線から隔てて配置されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャネルとは逆の導電型の前記半導体材料が非強磁性である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルと、前記チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、前記チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、前記チャネルとの接合部を形成するように構成された領域と、前記チャネルの両端間の横方向電圧を測定するために前記チャネルに接続された少なくとも１つのリード線とを備えた装置を操作する方法であって、
前記接合部を光で照射するステップと、
前記リード線においてバイアスを測定するステップとを含む方法。
【請求項１４】
前記領域と前記チャネルの他方の端部との間に逆バイアスを印加するステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
装置を製作する方法であって、前記方法が、
電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルを設けるステップと、
前記チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、前記チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、前記チャネルとの接合部を形成するように構成された領域を設けるステップと、
前記チャネルの両端間の横方向電圧を測定するために前記チャネルに接続された少なくとも１つのリード線を設けるステップとを含む方法。
【請求項１６】
第１及び第２の積層チャネルを含む層構造体を設けるステップと、
前記領域及び前記チャネルを残すように前記チャネルの１つの一部をエッチングするステップとを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピン偏極電荷キャリア装置に関し、詳細には、偏光計に関するがこれに限るものではない。
【背景技術】
【０００２】
偏光計は、キラル分子を含む異方性の結晶性固体及び溶液などの材料中の光学活性によって生じる偏光の変化を測定するために使用することができる。
【０００３】
従来の偏光計は、通常、１対の直線偏光子及びフォトダイオードなどの光検出器から成る。単色光源からの光が、固定配向を有する第１の偏光子、サンプル及び第２の偏光子（すなわち「解析器」）を順に通過する。光検出器は、解析器からそこに到達する光の強度を検知するために使用される。
【０００４】
第１の偏光子に対して解析器を回転させることにより光検出器に到達する光の強度が変動する。こうして、光学活性的サンプルが存在しない状態では、光強度を最小化するために必要とされる角度は９０°である。しかし、光学活性的サンプルが存在する状態では、更なるθの回転が必要である。
【０００５】
機械的に解析器を回転させる必要性は、電気的に制御可能な波長板（すなわち「リターダ」）を使用して、制御された光学回転量を取り入れ、こうして、サンプルの光学活性を補償することによって回避することができる。それにもかかわらず、偏光計を簡素化することは一般に望ましい。
【０００６】
偏光計は、Ｓ．Ｄ．Ｇａｎｉｃｈｅｖ、Ｗ．Ｗｅｂｅｒ、Ｊ．Ｋｉｅｒｍａｉｅｒ、Ｓ．Ｎ．Ｄａｎｉｌｏｖ、Ｐ．Ｏｌｂｒｉｃｈ、Ｄ．Ｓｃｈｕｈ、Ｗ．Ｗｅｇｓｃｈｅｉｄｅｒ、Ｄ．Ｂｏｕｇｅａｒｄ、Ｇ．Ａｂｓｔｒｅｉｔｅｒ及びＷ．Ｐｒｅｔｔｌの「Ａｌｌ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｔｅｒａｈｅｒｔｚ  ｌａｓｅｒ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第１０３巻、１１４５０４頁（２００８）に記載されており、そのなかで、縦方向の光ガルバニック電流が、直線偏光度によって決定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「Ａｌｌ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｔｅｒａｈｅｒｔｚ  ｌａｓｅｒ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ」Ｓ．Ｄ．Ｇａｎｉｃｈｅｖ、Ｗ．Ｗｅｂｅｒ、Ｊ．Ｋｉｅｒｍａｉｅｒ、Ｓ．Ｎ．Ｄａｎｉｌｏｖ、Ｐ．Ｏｌｂｒｉｃｈ、Ｄ．Ｓｃｈｕｈ、Ｗ．Ｗｅｇｓｃｈｅｉｄｅｒ、Ｄ．Ｂｏｕｇｅａｒｄ、Ｇ．Ａｂｓｔｒｅｉｔｅｒ及びＷ．Ｐｒｅｔｔｌ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第１０３巻、１１４５０４頁（２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、スピン偏極電荷キャリア装置を提供しようとするものであり、これは、例えば改良された偏光計として使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルと、チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、チャネルとの接合部を形成するように構成された領域と、チャネルの両端間の横方向電圧を測定するためにチャネルに接続された少なくとも１つのリード線とを備えた装置が提供される。
【００１０】
このように、光を使用して、スピン偏極が、その光の円偏光度に比例しているスピン偏極電荷されたキャリアを発生させることができ、この電荷キャリアは、チャネル内のその局所偏光に依存して横方向に偏向される。
【００１１】
チャネルは、２次元電子ガスなどの２次元電荷キャリアガスを閉じ込めるポテンシャル井戸を含むことができる。ポテンシャル井戸は非対称でよい。半導体材料は、反転対称を持たない水晶でよい。半導体材料は、ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓなどのＩＩＩ−Ｖ半導体を含むことができる。
【００１２】
領域の導電型はｐ型でよく、非強磁性の半導体材料の導電型はｎ型でよい。
【００１３】
装置は、チャネルに電界を印加するように構成されたゲートを更に含むことができる。これを使用して、非対称の閉じ込めポテンシャルに起因し得るラシュバ・スピン軌道結合強度を変動させ、例えば、ラシュバ・スピン軌道結合強度が、チャネル内の材料の反転対称の欠乏に起因し得るドレッセルハウス・スピン軌道結合強度と等しいことを確実にすることで装置を調整することができる。
【００１４】
リード線は、チャネルの片側面又は両側面に沿って配置することができる。少なくとも１つのリード線は、接合部から約Ｎ．（ｘｐ／２）に等しい距離だけ隔てて配置された１つ又は２つのリード線を含むことができる。ここで、Ｎは正の整数、ｘｐ＝ｈ／（４．ｍ．α）であり、ｈはプランク定数、ｍは電荷キャリアの実効質量、αはラシュバ結合定数である。
【００１５】
少なくとも１つのリード線は、チャネルの両端間の電圧差を測定するために、第１及び第２の端部間でチャネルに接続され、チャネルの両側面上に配置された第１及び第２のリード線を含むことができる。
【００１６】
少なくとも１つのリード線は、チャネルの両端間の電圧差を測定するために、チャネルに接続されてチャネルの両側面上に配置され、チャネルに沿って第１及び第２のリード線から隔てて配置された第３及び第４のリード線を含むことができる。
【００１７】
逆の導電型の半導体材料は非強磁性体でよい。
【００１８】
本発明の第２の態様によれば、電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルと、チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、チャネルとの接合部を形成するように構成された領域と、チャネルの両端間の横方向電圧を測定するためにチャネルに接続された少なくとも１つのリード線とを備えた装置を操作する方法であって、接合部を光で照射するステップと、リード線においてバイアスを測定するステップとを含む方法が提供される。
【００１９】
この方法は、領域とチャネルの第２の端部との間にバイアスを印加するステップを更に含むことができる。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、装置を製作する方法であって、前記方法が、電荷キャリアがスピン軌道結合を呈する非強磁性の半導体材料を含む電荷キャリア用のチャネルを設けるステップと、チャネルとは逆の導電型の半導体材料の領域であって、チャネルの一方の端部に、スピン偏極された電荷キャリアを注入するための、チャネルとの接合部を形成するように構成された領域を設けるステップと、チャネルの両端間の横方向電圧を測定するためにチャネルに接続された少なくとも１つのリード線とを設けるステップとを含む方法が提供される。
【００２１】
この方法は、第１及び第２の隣接する、且つ／又は積層するチャネルを含む層構造体を設けるステップと、その領域及びチャネルを残すようにチャネルの１つの一部をエッチングするステップとを含むことができる。
【００２２】
次に、本発明の実施例を添付の図面を参照して例によって説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による装置の概略斜視図である。
【図１ａ】図１に示された装置を形成するために使用される層構造体を示す図である。
【図２】図１に示された装置の平面図である。
【図３】図１及び図２に示された装置の、線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図４】図１及び図２に示された装置の、線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図５】図１及び図２に示された装置の、線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。
【図６】図１及び図２に示された装置内の第１の導電層へのオーム接点の断面図である。
【図７】図１及び図２に示された装置内の第１の導電部へのオーム接点の断面図である。
【図８】図１及び図２に示された装置を製作する方法の工程フロー図である。
【図９】図１及び図２に示された装置の測定を示す図である。
【図１０】ａは光強度の時間経過を示すグラフである。  ｂは光電流の時間経過を示すグラフである。  ｃは縦方向の電圧の時間経過を示すグラフである。  ｄはホール抵抗の時間経過を示すグラフである。
【図１１】図１及び図２に示された装置の３つの異なるプローブのセットでの、時間に伴うホール抵抗を示すグラフである。
【図１２】ａ〜ｄは図１及び図２に示された装置のある部分での、円偏光度の関数としてのホール信号を示すグラフである。
【図１３】ａは印加されたバイアスが存在しない状態で、図１に示された装置の３つの異なるプローブのセットに対して４°Ｋで測られた、時間に伴うホール抵抗を示すグラフである。  ｂは印加されたバイアスが存在しない状態で、図１に示された装置の３つの異なるプローブのセットに対して２３０°Ｋで測られた、時間に伴うホール抵抗を示すグラフである。
【図１４】異なるラシュバ定数及びドレッセルハウス定数の値に対するホール角を示すグラフである。
【図１５】ラシュバ定数とドレッセルハウス定数の３つの異なる比に対する、あるチャネルに沿った電荷キャリアのスピンの歳差運動を示すグラフである。
【図１６】本発明による装置の別の実施例を示す図である。
【図１７】本発明による装置の更に別の実施例を示す図である。
【図１８】装置を調整するためのゲートを示す図である。
【図１９】２次元電子ガスを形成するポテンシャル井戸に対する表面ゲートの効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
装置構造
図１、図１ａ及び図２〜図５を参照すると、電気光学的スピン偏極電荷キャリア装置１が示されている。装置１は、エッチングされたトレンチ３を使用したトレンチ分離によって画定されたメサ２を備える。メサ２を使用して、ドープされていないＧａＡｓ基板５（図ｌａ）上にアルミニウムガリウム砒素／ガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ）のヘテロ構造４のパターンを作る。メサ２は、エッチングされていない上方の水平面６１及びエッチングされた下方の水平面６２を有し、段が付けられている。このように、メサ２は、階段端７に沿って第１の部分と第２の部分、２１、２２に分割される。メサ２は、メサの第１の部分２１内に２次元正孔ガス（２ＤＨＧ）８、及びメサの第２の部分２２内に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）９を形成するように段が付けられている。２ＤＥＧ  ９は、シート濃度がｎ２ＤＥＧ＝２．５×１０１１ｃｍ−２で、移動度がμ＝３×１０３ｃｍ２／Ｖｓである電子で埋められている。しかし、２ＤＨＧ  ８の真下にある２ＤＥＧの一部９’は空乏化されている。
【００２５】
メサ２は、階段端７と交差するホール・バー構造体１０を含む。構造体１０は、第１の端部と第２の端部１３との間を延在し、チャネル１１端部間の横方向電圧を検知するための１対の側面ホール接点１４１、１４２（すなわち「プローブ」）を有する細長い２ＤＨＧチャネル１１を画定する。構造体１０はまた、第１の端部１６と第２の端部との間を延在する細長い２ＤＥＧチャネル１５も画定し、この２ＤＥＧチャネル１５は、チャネル１５に沿って間隔をあけて配置された、その各対がチャネル１５端部間の横方向電圧を検知する３対の側面プローブ１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２とを有する。
【００２６】
チャネル１１及び１５は、末端から末端まで［１−１０］方向に沿った向きに構成され、約１μｍの幅、ｗを有する。２ＤＨＧホール接点１４１、１４２は、約１．５μｍの距離、ｌ０だけｐｎ接合部から隔てられている。ここでは、この接点１４１、１４２の対を使用して行われた測定を「ｐ」測定と名付ける。２ＤＥＧホール・バー接点の第１の対１８１、１８２は、約１．５μｍの距離、ｌ１だけｐｎ接合部から隔てられている。２ＤＥＧホール・バー接点の第２の対１９１、１９２は、約３．５μｍの距離、ｌ２だけｐｎ接合部から間隔をあけられている。２ＤＥＧホール・バー接点の第３の対２０１、２０２は、約５．５μｍの距離、ｌ３だけｐｎ接合部から隔てられている。２ＤＥＧホール接点の第１、第２及び第３のセット、１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２とを使用して行われた測定を、それぞれ「ｎ１」、「ｎ２」及び「ｎ３」と名付ける。
【００２７】
ｐｎ接合部２１は、２ＤＨＧチャネル１１の第２の端部１３と階段端７の真下にある２ＤＥＧチャネル１５の第１の端部１６との間で形成される。
【００２８】
約８５０ｎｍの波長に調整されたレーザー２２が使用されて、２ＤＨＧ  ８からの階段端７の近傍で約１μｍの直径を有するスポット２３を照射する。照射を受けて、光励起された電子及び正孔は、それぞれ２ＤＥＧチャネル１５及び２ＤＨＧチャネル１１内で反対方向に動かされる。レーザー光線の偏光は、光弾性変調器２４によって制御される。後で説明するように、レーザー２２は、２ＤＨＧホール接点１４１、１４２の近傍で約２μｍの直径を有する別のスポット２５を照射するためにも使用される。
【００２９】
詳しくは図１ａを参照すると、ヘテロ構造４は、約３００ｎｍの厚さ、ｔ１を有するドープされていないＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓの層２６を含む。約５×１０１２ｃｍ−２の濃度を有するδドープされたｎ型層２７は、Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層２６の上面から３ｎｍに埋め込まれる。
【００３０】
このヘテロ構造は、約９０ｎｍの厚さ、ｔ２を有するドープされていないＧａＡｓの層２８と、約３ｎｍの厚さ、ｔ３を有するドープされていないＡｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓのスペーサ層２９と、約４７ｎｍの厚さ、ｔ４を有するｐ型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓの層３０と、約５ｎｍの厚さ、ｔ５を有するｐ型ＧａＡｓのキャッピング層３１とを更に含む。
【００３１】
ＧａＡｓ層２８が、部分的に、例えば約１０ｎｍ除去され、ヘテロ構造４の上方に積層するｐ型層２８、２９、３１が除去されてパターン層２８’、２９’、３０’、３１’が形成される場合、第１の導電型の第１の伝導性シート、すなわち２ＤＨＧ  ８が、ドープされていないパターン化されたＧａＡｓ層２８’の上方部内に形成され、一方、第２の導電型の第２の伝導性シート、すなわち２ＤＥＧ  ９が、同じ層２８’の下方部内に形成される。この技法は、ＥＰ−Ａ−１  ５０１  １３４に記載されている。ＧａＡｓ層２８をエッチングする必要はない。
【００３２】
図６を参照すると、ＡｕＺｎ合金を使用して２ＤＨＧホール・バーのチャネル１１へのｐ型オーム接点３３が形成されており、これが、チャネル１１の一方の端部、及び２ＤＨＧホール・バー接点１４１、１４２（図１）をもたらす２ＤＨＧ  ８の他の部分（図１）を画定し得る。
【００３３】
図７を参照すると、ＡｕＧｅＮｉ合金を使用して２ＤＥＧホール・バーのチャネル１５へのｎ型接点３４が形成されており、これが、チャネル１５の一方の端部、及び２ＤＥＧホール・バー接点１８１、１８２、１９１、１９２、２０１、２０２（図１）をもたらす２ＤＥＧ  ９の他の部分（図１）を画定し得る。
【００３４】
製作
図８を参照すると、装置１を製作する方法の流れ図が示されている。
【００３５】
層構造４（図ｌａ）を含むチップから始めて、メサ２（図２）の輪郭を描くパターンが、レジスト（図示せず）内に画定される（ステップＳ１）。電子線レジスト、すなわちポリメチルメタクリラート（ＰＭＭＡ）が、チップの表面へのスピン・コーティングによって塗布され、電子線を使用してレジストの選択的領域を露光し、レジストが現像される。
【００３６】
レジストのパターンは、異方性のドライ・エッチング、すなわち、２０ｍＴｏｒｒの室圧でのＳｉＣｌ４／Ａｒの反応性イオン・エッチングによってチップに転写される（ステップＳ２）。
【００３７】
２ＤＥＧのパターンは、レジスト（図示せず）内に画定される（ステップＳ３）。電子線レジストの別の層が、スピン・コーティングによってチップの表面に塗布され、電子線を使用してレジストの選択的領域を露光し、レジストが現像される。
【００３８】
レジストのパターンは、ウェット・エッチング、すなわち、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ２Ｏ２（３０％）及びＨ２Ｏ（１：８：１０００）を含む緩速計時ウェット・エッチング液を使用することによってチップに転写される（ステップＳ４）。
【００３９】
２ＤＨＧチャネル１１（図１）へのｐ型オーム接点３３（図６）、及びホール・プローブ電極１４１、１４２（図１）が製作される（ステップＳ５〜Ｓ８）。ｐ型オーム接点のパターンは、光学レジスト（図示せず）内に画定され（ステップＳ５）、ｐ型オーム接点を形成するための材料、すなわちＡｕＺｎ合金（重量でＺｎが５％）が、熱により蒸着し（ステップＳ６）、材料の不要な領域が、アセトン内でリフトオフされる（ステップＳ７）。ｐ型のオーム接点は、成膜ガス（Ｎ２中にＨ２が５％）中で４４０℃で５分間サンプルをアニーリングすることによりアニールされる（ステップＳ８）。
【００４０】
２ＤＥＧチャネル１５（図１）へのｎ型オーム接点３４（図７）、及び対応するホール・プローブ電極１８１、１８２、１９１、１９２、２０１、２０２（図１）が製作される（ステップＳ９〜Ｓ１２）。ｎ型オーム接点のパターンは、光学レジスト（図示せず）内に画定され（ステップＳ９）、ｎ型オーム接点を形成するための材料、すなわちＡｕＧｅＮｉ合金（ＡｕＧｅ  ８８：１２、Ｎｉが５％）が、熱により蒸着し（ステップＳ１０）、材料の不要な領域が、アセトン内でリフトオフされる（ステップＳ１１）。ｎ型のオーム接点は、成膜ガス（Ｎ２中にＨ２が５％）中で４００℃で５分間サンプルをアニーリングすることによりアニールされる（ステップＳ１２）。
【００４１】
最後に、ワイヤボンディングのための広面積のボンディング・パッド（図示せず）が画定される（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。ボンディング・パッドのパターンが、光学レジスト（図示せず）内に画定され（ステップＳ１３）、ボンディング・パッドを形成するための材料、すなわちＡｕ層に続くＣｒの接着層が、熱により蒸着し（ステップＳ１４）、材料の不要な領域が、アセトン内でリフトオフされる（ステップＳ１５）。
【００４２】
動作
次に説明するように、ホール電圧信号及び光電流が、ロックイン技法を使用して同時に検知される。
【００４３】
図９を参照すると、連続波チタンサファイア・レーザー２２を使用して、８２０ｎｍから８６０ｎｍの間の近赤外線、準ＧａＡｓ禁制帯スペクトル中の調整可能な波長の単色光の光束３５を発生させる。光束３５が、減衰器（図示せず）を通過した後、光束３５は、約１５０Ｈｚの低周波数で連続的に切り取られる。フォトダイオード検出器（図示せず）及び連続ロックイン増幅器（図示せず）と組み合わせた連続ビーム・スプリッタ（図示せず）を利用して、光束３５の強度変動を監視する。
【００４４】
直線偏光子及びλ／２の波長板を使用して、光束３５の第２の部分が、調整可能な位相遅延及び５０ｋＨｚの変調器周波数で、光弾性変調器２４の光軸に対して４５°で直線偏光される。±９０°の位相遅延により左／右円偏光が発生し、０°及び１８０°の位相遅延により±４５°の直線偏光が発生する。
【００４５】
光束３５は、ピンホール（図示せず）及び高精度圧電ｘ−ｙ−ｚステージ（図示せず）に取り付けられた高解像度の顕微鏡対物レンズ（図示せず）を使用することで、側面ｐｎ接合ホール・バー装置の光学活性な領域上で約１μｍのスポットサイズに集束する。対物レンズ（図示せず）及びＣＣＤカメラ（図示せず）と組み合わせた更なるビーム・スプリッタ（図示せず）により、光束３５をホール・バー構造体に揃えることができる。
【００４６】
装置１は、４°Ｋ未満から室温までに及ぶ調整可能な測定温度で、Ｏｘｆｏｒｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｍｉｃｒｏｓｔａｔ  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎの連続フロー・クライオスタット（図示せず）に取り付けられる。
【００４７】
電圧源３６を使用してｐｎ接合部２１に逆バイアスをかける。逆バイアスをかけられたｐｎ接合部２１を通過する光励起された電流が、断続光束の基準周波数を備えたロックイン増幅器（図示せず）に接続されたＳＲ５７０電流プリアンプ（図示せず）を含む装置３７を使用して測定される。
【００４８】
光束３５の強度は減衰されて、ホール・バーに沿って約５００ｎＡの光電流が発生する。ホール・プローブ１４１、１４２、１８１、１８２、１９１、１９２、２０１、２０２は、ＳＲ５６０高インピーダンス・プリアンプ３８及び３９に接続され、光弾性の変調器２４の基準周波数を備えたロックイン増幅器（図示せず）に引き続いて接続される。
【００４９】
ロックイン増幅器（図示せず）と組み合わせた更なる高インピーダンス・プリアンプ４０を使用して、隣接する２つのホール・プローブ接点１８１と１９１との間の縦方向の電圧降下を監視する。
【００５０】
図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃを参照すると、同時に測定された光強度４１と光電流４２と縦方向の電圧４３の時間プロットが示されている。
【００５１】
図１０ｂ及び図１０ｃは、光強度が、ずれるにつれて、光電流及び縦方向の電圧もずれることを示す。
【００５２】
図１０ｄは、同時に測定された（すなわち、図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃに示された測定と同時の）横方向のホール抵抗ＲＨ及び縦方向のホール抵抗ＲＬの時間プロット４４及び４５を示す。
【００５３】
図１０ｄは、ホール抵抗、ＲＨ及び縦方向のホール抵抗、ＲＬの両方とも光強度の変動に依存しないことを示す。
【００５４】
第２のホール・プローブ１９１、１９２を使用して測定された横方向ホール抵抗、ＲＨは、偏光のみに依存する。横方向ホール抵抗、ＲＨは、直線偏光σ０で０であり、逆向きの円偏光σ±に対して符号が変化する。
【００５５】
σ±での横方向ホール抵抗、ＲＨのより大きな変動は、ビームスポット、すなわち、測定時間中のスピン偏極電流の注入点のわずかなずれに起因し得る。
【００５６】
図１１を参照すると、３対の２ＤＥＧホール・プローブ１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２とによって−１０Ｖの逆バイアス、４°Ｋで測定されたホール抵抗５１１、５１２、５１３のグラフが示されている。
【００５７】
ホール抵抗５１１、５１２、５１３は、円偏光３５（図９）のヘリシティに関して非対称である。光学選択則により、注入されたキャリアのスピン偏極は、入射光線の偏光によって決定される。言いかえれば、ホール抵抗５１１、５１２、５１３の符号は、光学的に発生させた伝導電子の面外スピン偏極を反転させると同時に反転する。光の固定されたヘリシティに対しては、平面の２ＤＥＧチャネル１５に沿って異なる位置で測定されたホール抵抗５１１、５１２、５１３は、大きさだけでなく符号も変化する。
【００５８】
ホール抵抗、５１１、５１２、５１３の存在及び空間的非一様性は、スピン軌道結合効果によるものである。それらのスピンの面外成分に依存して、電子は、２ＤＥＧチャネルの端部の方へ非対称的にそらされ、有限のホール電圧を発生させる。信号の空間的依存性は、スピンが２ＤＥＧチャネル１５を通過する間に回転する、結合されたスピン・電荷のダイナミックスの相反効果を反映する。
【００５９】
図１２ａ及び図１２ｂを参照すると、入射光線の円偏光度への２ＤＥＧホール信号の依存性５２及び５３が示されている。ホール角αＨは、連続するホール接点１８１、１９１間で測定された縦方向のシート抵抗と、横方向抵抗、１８１、１８２、１９１、１９２との比として定義される。
【００６０】
図１２ａ及び図１２ｂに示されたように、ホール信号５２、５３は、偏光度に対して線形であり、ホール信号の大きさは大きい。
【００６１】
図１２ｃ及び図１２ｄを参照すると、２ＤＨＧチャネル１１内のホール測定値の依存性５３及び５４が示されている。
【００６２】
図１２ｃにおいて、測定は、第１のスポット２３（図９）に位置する光束３５（図９）で行われる。図１２ｄにおいて、測定は、第２のスポット２５（図９）に位置する光束３５（図９）で行われる。
【００６３】
図１２ｃに示されたように、ｐｎ接合部２１（図９）、すなわち、第１のスポット２３（図９）上に集束したレーザー３５（図９）には強い信号は見つからない。これは、強くスピン軌道結合した２ＤＨＧ中のスピン・コヒーレンス長が、実質的に小さいことと整合的である。
【００６４】
しかし、図１２ｄに示されたように、ホール・プローブ１４１、１４２（図９）の周りで２ＤＨＧチャネル１１（図９）のより大きな領域を一様に偏光させる場合、強い横方向電圧信号が観察される。
【００６５】
図１３ａを参照すると、３対の２ＤＥＧホール・プローブ１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２（図９）とによってゼロバイアス、４°Ｋで測定されたホール信号５６１、５６２、５６３のグラフが示されている。
【００６６】
図１３ａに示されたように、装置１（図９）は、スピン光電池として動作する、すなわち、それは、外部の電気的なバイアスが印加されない場合でも動作することができる。ゼロバイアスでの縦方向抵抗とホール抵抗の両方とも、逆バイアスの下で測定されたそれぞれの信号と同等のままであり、ほんの弱いバイアス依存性のホール角度をもたらす。ゼロバイアスと有限バイアスのホール信号の間の測定差は、光学励起条件における変動に帰することができる。
【００６７】
図１３ｂを参照すると、３対の２ＤＥＧホール・プローブ１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２（図９）とによってゼロバイアス、２３０°Ｋで測定されたホール信号５７１、５７２、５７３のグラフが示されている。
【００６８】
ｐｎ接合部の漏洩電流は、なお無視して構わない。図１３ｂは、光起電性及びスピン軌道結合の効果が、高温で容易に検知できることを実証する。
【００６９】
スピン発生条件は、熱ドリフトによる温度変化に伴い変動するが、以下の観察をすることができる。
【００７０】
第１に、すべての測定された温度で、スピン歳差波長の上限が、３対のホール・プローブ、１８１、１８２と、１９１、１９２と、２０１、２０２（図９）とによって行われた測定から推論、推定することができ、それは、マイクロメートルのオーダーである。
【００７１】
第２に、例えば、第３のホール・プローブ２０１、２０２（図９）により２３０°Ｋで測定された最大信号によって示されたように、少なくとも数マイクロメートルのスピン・コヒーレンス長を観察することができる。このことは、複数プローブの平面構造が、例えば、電子線リソグラフィによって製作でき、２Ｄ半導体チャネル中のスピン歳差及びデコヒーレンスの効果の詳細な研究に使用できることを示唆する。
【００７２】
第３に、外部電気ゲートを使用して、スピン・ダイナミックスを制御し、縦方向の搬送検知方式に基づく本来提案された概念を越えてＤａｔｔａ−Ｄａｓトランジスタ機能性を実現し、探究する手段を提供することができる。
【００７３】
第４に、２ＤＥＧチャネル１５（図９）を使用して、ラシュバとドレッセルハウスのスピン軌道結合を備えた２Ｄ系内の拡散キャリアの高いスピン・コヒーレンスを維持しながら強いスピン電荷結合効果を達成することができる。
【００７４】
この振舞いは、非平衡スピン偏極の空間的依存性を支配するマイクロメートル長のスケールは、輸送係数を支配する、２ＤＥＧチャネル１５（図９）中の約２０ｎｍの平均自由行程よりもはるかに大きいという観察に基づいて説明することができる。
【００７５】
これにより、チャネルに沿った定常状態のスピン偏極プロファイルを計算し、更に、スピン注入ホール効果を偏光の局所的な面外成分に対する反応と見なすことができる。
【００７６】
モデル化
計算は、Γ点近くの伝導帯が、Ｇａｓ軌道によって支配的に形成されるＧａＡｓの電子構造から始める。これは、弱いスピン軌道結合が、価電子帯ｐ軌道の混合及び閃亜鉛鉱格子内の反転対称性の破れから生じることを示唆する。
【００７７】
電位が存在する状態において、対応する３Ｄスピン軌道結合のハミルトニアンは以下である。
【数１】
2010122211.tif 000003
ここで、σはスピンパウリ行列であり、ｋは電子の運動量である。ＧａＡｓに対しては、β≒１０ｅＶÅ３、且つλ＊＝５．３Å２である。２ＤＥＧ閉込めと共に上式（１）は、有効な２Ｄのラシュバとドレッセルハウスのスピン軌道結合ハミルトニアンを与える。すなわち、
【数２】
2010122211.tif 000004
ここで、ｍ＝０．０６７ｍｅ
【数３】
2010122211.tif 000005
（すなわち、ドレッセルハウス項）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓヘテロ構造４（図１ａ）の自己無撞着伝導帯プロファイルから推定された閉込め電場の強度ｅ  ＥＺ≒２−５×１０−３ｅＶ／Åに対して、α＝ｅλ＊ＥＺ≒０．０１−０．０３ｅＶÅ（すなわち、ラシュバ項）である。
【００７８】
パラメータλ＊は、以下によって計算できるスピン軌道強度である。
【数４】
2010122211.tif 000006
ここで、Ｅｇは禁制帯、ｐは運動量オペレータ、ΔＳＯはスピン軌道分離正孔帯位置である。
【００７９】
無秩序散乱率ｈ／τ（約５ｍｅＶ）よりはるかに小さいαｋＦ及びβｋＦ（約０．５ｍｅＶ）を有する我々の構造の弱いスピン軌道結合状況では、この系は１組のスピン電荷拡散方程式に従う。定常状態では、［１−１０］チャネル方向に沿ったスピン偏極の面外成分の空間的依存性は、減衰振動性関数によって与えられる。
【数５】
2010122211.tif 000007
ここで、ｑは複素波動ベクトルである。
ｑ＝｜ｑ｜ｅｘｐ（ｉθ）                              (5)
ここで、
【数６】
2010122211.tif 000008
及び
【数７】
2010122211.tif 000009
【００８０】
既知の局所スピン偏極から、ホール信号は、弱いスピン軌道結合状況における主要な寄与は、外因性非対称散乱であることを考慮に入れて計算することができる。この寄与は、スピン軌道結合不純物ポテンシャルからの非対称散乱が、上式（１）の第１項から生じると見なすことにより得られる。
【００８１】
デルタ関数散乱体に対する２次のボルン近似の範囲内で、空間依存性のスピン注入ホール効果角が得られる、すなわち、
【数８】
2010122211.tif 000010
ここで、ｎは、２ＤＥＧチャネル１５（図９）内に光学的に注入されたキャリアの密度である。
【００８２】
図１４は、ラシュバとドレッセルハウスのパラメータの異なる比α／｜β｜に対する［１−１０］方向に沿ったαＨのグラフ５８である。
【００８３】
ドナー不純物密度ｎｉは、２ＤＥＧチャネル１５（図９）の平衡密度ｎ２ＤＥＧのオーダーであると暗に仮定したが、これは、変調ドープされたヘテロ構造体内の不純物散乱強度の上限を与え、したがって、ホール角の下限を与える。また、２ＤＥＧチャネル１５（図９）の移動度が、照射のない通常のホール測定から決定された移動度と同じであると仮定した。一定の移動度を仮定して、光励起されたキャリアの密度、ｎ≒２×１０１１ｃｍ−２が、照射下での連続するホール・プローブ間で測定された縦方向の抵抗から得られた。
【００８４】
図１４に示されたグラフ５８は、測定された装置の動作と一致しており、計算によって得られた歳差長の値と実験から推論された値とは一致している。
【００８５】
図１５は、３つの異なるα／｜β｜の値、すなわち０．７、１．０、１．３に対して、スピンが、２ＤＥＧチャネル１５（図９）に沿ってどのように歳差運動をするかを示す。
【００８６】
図１５は、［１−１０］結晶配列に沿った偏極を有するスピン偏極された電子が、点ｘ０で注入され、スピン・ヘリックス条件で２Ｄ系を伝搬した場合、注入された電子の面に垂直な向きの偏極は、［１−１０］配列に沿って、ｘｐ＝ｈ／（４．ｍ．α）の倍数で回復することを示す。ここで、ｈはプランク定数、ｍは電子の実効質量、αは、ラシュバのスピン軌道相互作用項である。長さ、ｘｐは、注入ポイントｘ０からｘＰＮ＝Ｎ．ｘｐへの電子散乱の回数に依存しない。ここで、Ｎは整数である。図１４に示されたように、ｘＰＮとｘＰ（Ｎ＋１）との間で、電子の偏極は、１回の歳差運動全体を完了する。
【００８７】
ドレッセルハウス項が存在しない場合、又は｜α｜と｜β｜との差が大きい場合には、電子電流の実スピン偏極は、典型的には１マイクロメータ未満の長さ以内で、位相がずれ、スピン偏極は失われる。
【００８８】
他の装置構成
図１６を参照すると、より簡単な第２の装置１０１が示されている。
【００８９】
第２の装置１０１は、以前に説明した装置１に類似している。しかし、ホール接点を２ＤＨＧチャネル１１に接続する必要はなく、装置１０１は、ｐｎ接合部２１から距離、ｌだけ隔てて配置された、２ＤＥＧチャネル１５に接続された１対のホール接点１８１、１８２のみを含んでよい。
【００９０】
４分の１波長板６０（すなわち「λ／４板」）を使用して、直線偏光６１、σ０を円偏光６２、σ＋に変換することができる。ホール電圧は、４分の１波長板６０の光軸に対して偏光面が４５°の状態の直線偏光度に比例する。
【００９１】
ホール接点、１８１、１８２は、距離ｌ＝Ｎ．ｘｐ／２＝Ｎ．（ｈ／８．ｍ．α）だけｐｎ接合部２１から隔てて配置することができる。ここで、Ｎは整数である。接点１８１、１８２の長さｌｃｏｎは、ｌよりはるかに小さい。すなわち、ｌｃｏｎ＜＜Ｎ．ｘｐ／２である。
【００９２】
装置１０１は、スピン・ヘリックスを利用する。α≒＋（−）βの場合、スピン偏極は、［００１］／［１１０］（すなわち、［００１］／［１−１０］）面内で歳差運動をし、［００１］／［１１０］チャネル方向に沿った局所スピン注入ホール効果信号（これは、偏光ベクトルのｚ成分に比例する）を検知することができる。接点が、注入領域から歳差運動長の半分の整数倍に位置する場合、信号の大きさが最大である。
【００９３】
ホール接点１８１、１８２は、ｐｎ接合部２１から距離、ｌ＜Ｘｐ／２だけ隔てて配置することができる。したがって、偏光は、注入領域に近い領域内で検知される。接点１８１、１８２の長さｌｃｏｎは、ｌよりはるかに小さく、すなわち、ｌｃｏｎ＜＜Ｎ．ｘｐ／２である。
【００９４】
ホール接点１８１、１８２は、ｐｎ接合部２１から隔てて配置する必要はない、すなわち、ｌ＝０である。したがって、偏光は、注入領域全体にわたって検知される。接点１８１、１８２の長さ、ｌｃｏｎは、同一のサイズとすることができる、すなわち、ｌｃｏｎ＜＜Ｎ．ｘｐ／２、又はビーム幅とほぼ同じでよい。
【００９５】
図１７を参照すると、偏光計として使用することができる第３の装置２０１が示されている。
【００９６】
第３の装置２０１は、第２の装置１０１に類似している。やはり、ホール接点を２ＤＨＧチャネル１１に接続する必要はない。しかしこの場合、装置２０１は、２ＤＥＧチャネル１５に接続された２対のホール接点１８１、１８２と、１９１、１９２とを含んでいる。ホール接点の第１のセット１８１、１８２は、ｐｎ接合部２１から距離ｌ１＝Ｎ．ｘｐ／２＝Ｎ（ｈ／８．ｍ．α）だけ隔てて配置され、ホール接点の第２のセット１９１、１９２は、第１のセットから更に距離ｌ２だけ隔てて配置される。ここで、ｌ２＝ｈ／８．ｍ．αである。
【００９７】
こうして、接点の第１セット１８１、１８２を使用して測定値を得ることができ、接点の第２のセット１９１、１９２を使用して、反転された測定値を得ることができる。
【００９８】
図１８を参照すると、上で説明した装置１、１０１、２０１は、電圧源６５を使用して、接合部２１とホール接点の第１のセット１８１、１８２との間で２ＤＥＧチャネル１５に垂直の電界を印加するために、より低い階段メサ２２の表面６４上にゲート電極６３を加えて変更することができる。
【００９９】
ゲート６１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの光学的に透明な材料を含むことができる。
【０１００】
また図１９を参照すると、ゲート６１を使用してある電場Ｅを印加することができ、それにより２ＤＥＧ  ９を形成するポテンシャル井戸６６を、より非対称にさせることができ、したがって、ラシュバ結合定数αの値を変化させることができる。このように、装置を微調整して、α／｜β｜＝１．０であること、及び／又はホール接点が最大の信号を発生させることを確実にするように装置を使用することができる。
【０１０１】
上で説明した実施例に対して多くの変更ができることを理解されよう。
【０１０２】
例えば、２ＤＥＧ層が２ＤＨＧ層の上に位置するように、２ＤＥＧ層と２ＤＨＧ層とを反転することができる。しかし、この場合、２ＤＥＧ閉込め場は、［００１］の方向にマイナスであり（すなわち、以前に説明したように［００１］に沿ってプラスになるのとは反対）、チャネルは、例えば、電子が［１１０］の方向でチャネルに注入されるように構成されるべきである。
【０１０３】
更に、異なる材料の系を使用することができる。例えば、図３を参照すると、上で説明したようにｘ＝０の代わりに、ｘ＞０としたＡｌｘＧａ１−ｘＡｓを領域２８に対して使用することができる。その条件は、領域２８に対してｘ＜０．４であり、ｘは、領域２６、２９、３０においては領域２８と比較してより大きい。
【０１０４】
更に、領域２６、２９、３０に関しては、ｘに対して同一の条件である一方で、他方、領域２８には、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓの代わりに以下のＩＩＩ−Ｖ材料系を使用することができる。
Ｉｎ１−ｘＡｌｘＡｓ  （ｘ＝０．．．０．７）
ＩｎｘＧａｘＡｓ  （ｘ＝０．．．１）
ＧａＡｓｘＰ１−ｘ  （ｘ＝０．．．０．５）
Ｇａ１−ｘＡｌｘＳｂ  （ｘ＝０．．．０．３）
ＩｎＡｓ１−ｘＰｘ  （ｘ＝０．．１）
ＡｌｘＧａ１−ｘＮ  （ｘ＝０．．．１）
Ｉｎ１−ｘＧａｘＮ  （ｘ＝０．．．１）
【０１０５】
更に、領域２８の禁制帯が、領域２６、２９、３０の禁制帯より狭い限り、これらの系の組合せが可能である。
【０１０６】
以下のＩＩ−ＶＩ系も、片側面の領域２６、２９、３０と反対側面の領域２８とを比較して、ｘに対する同一の制限で使用することができる。
ＣｄｘＨｇ１−ｘＳｅ
ＴｅＨｇ１−ｘＣｄｘ
Ｈｇ１−ｘＺｎｘＳｅ
ＺｎｘＣｄ１−ｘＳｅ
ＺｎＳｘＳｅ１−ｘ
ＺｎＳｘＴｅ１−ｘ
【０１０７】
装置の寸法は、変化させることができる。例えば、チャネルの幅、ｗは、約１００ｎｍと１μｍの間などと小さく、或いは約１μｍと１０μｍの間などと大きくすることができる。チャネルの長さも変えることができる。ホール接点のサイズ及び構成は変えることができる。
【０１０８】
チャネルは、他の方法で形成してもよい。例えば、二重障壁型ヘテロ構造、ＡｌＧａＡｇ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓなどを使用して、平面、すなわち２Ｄの伝導性シートを形成することができる。
【０１０９】
チャネルの片側面に沿って、１つ又は複数のリード線だけがあるようにできる、すなわち、チャネルの両側面上にリード線を配置する必要はない。したがって、ホール測定は、１つのリード線を使用して行い、基準値、例えば接地と比較することができる。
【０１１０】
埋め込まれた井戸を使用して、ｐｎ接合部２１の半分又は両半分に供することができる。したがって、装置は、２ＤＥＧチャネルを提供するＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓヘテロ構造を備えることができ、ｐ型不純物が注入されて接合部を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
２  メサ
４  ヘテロ構造
５  ＧａＡｓ基板
６１  エッチングされていない水平面
６２  エッチングされた水平面
７  階段端
８  ２次元正孔ガス
９  ２次元電子ガス
１０  ホール・バー構造体
１１  ２ＤＨＧチャネル
１３  第２の端部
１４１、１４２  ホール接点、２ＤＨＧホール接点、ホール・プローブ
１５  ２ＤＥＧチャネル
１６  第１の端部
１８１、１８２  ２ＤＥＧホール・バー接点の第１の対、ホール・プローブ
１９１、１９２  ２ＤＥＧホール・バー接点の第２の対、ホール・プローブ
２０１、２０２  ２ＤＥＧホール・バー接点の第３の対、ホール・プローブ
２１  ｐｎ接合部
２２  レーザー、チタンサファイア・レーザー
２４  光弾性変調器
３３  ｐ型オーム接点
３４  ｎ型接点、ｎ型オーム接点
３５  光束
３６  電圧源
３７  装置
３８、３９  ＳＲ５６０高インピーダンス・プリアンプ
４１  光強度
４２  光電流
４３  縦方向の電圧
４４  横方向のホール抵抗ＲＨの時間プロット
４５  縦方向のホール抵抗ＲＬの時間プロット
５１１、５１２、５１３  ホール抵抗
５２、５３  ホール信号、２ＤＥＧホール信号の依存性
５４、５５  ホール信号、ホール測定の依存性
６０  ４分の１波長板
６１  直線偏光
６２  円偏光
６３  ゲート電極
６５  電圧源
１０１  第２の装置
２０１  第３の装置
αＨ  ホール角
ＲＨ  横方向のホール抵抗
ＲＬ  縦方向のホール抵抗
【図１】
2010122211.tif 000011
【図１ａ】
2010122211.tif 000012
【図２】
2010122211.tif 000013
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010122211.tif 000019
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2010122211.tif 000027
【図１９】
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【図１４】
2010122211.tif 000029
【図１５】
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