InGaAsP系III-V族化合物半導体超格子のX線回折のシミュレーション計算を行います。 一回散乱近似で、超格子部分だけの反射の計算を行っています。

解凍した時にできるフォルダの中の、dll ファイルと platforms, styles という二つのフォルダは 実行ファイル simSL.exe と同じ場所に置いておいて下さい。examples は、計算用の設定ファイルの例を収めています。

• simSL実行環境のパック (Windows 64bit版, Qt5.12.4使用) 2020.5.29

simSL.exe を起動すると次のような window が現れます。 超格子の層構造など計算に必要な情報を納めたテキストファイル(「条件ファイル」と呼ぶ)を準備し、最上部に現れる「Drop Structure File」にドラッグ/ドロップすると計算されます。 ダウンロードしたファイルの中にある、examples というフォルダに条件ファイルの例が幾つか入っています。 examples の中にある、SL-ex0.exe 等を、ドラッグ/ドロップしてみて下さい。

• window 上部に現れるグラフは「条件ファイル」で指定した組成分布を表しています。 このプログラムは In$_x$Ga$_{1-x}$As$_y$P$_{1-y}$ 系の計算に特化していますが、青色の線はIII族のIn組成 $x$ を、 赤色の線は V族のAs組成 $y$ を表しています。
• 画面真ん中は、計算された回折強度を示しています。縦軸のスケールを $\log$ スケールにするには、 左下の「Log」と書かれたボタンをチェックします。
• グラフ表示内で、マウスの左ボタンでグラフをつかむと、グラフの平行移動ができます。
• グラフ表示の真ん中あたりでマウスホイールを回すとグラフの拡大縮小ができます。
• グラフ下辺の $x$ 軸あたりでマウスホイールを回すと $x$ 軸方向の拡大縮小ができます。
• グラフ左辺の $y$ 軸あたりでマウスホイールを回すと $y$ 軸方向の拡大縮小ができます。
• グラフの平行移動や、拡大縮小は組成分布のグラフに関しても同様の操作で行えます。
• 別の「条件ファイル」を読み込むとグラフのスケールはリセットされます。 リセットしたくない場合(同じスケールで見たい場合)は画面右上の「Keep Scale」ボタンをチェックして下さい。

この節の末尾に条件ファイルの一例を示します。

# X線の波長(オングストローム単位)
WAVELENGTH 1.500

# 基板の組成 : In_x Ga_(1-x) As_y P_(1-y)
# SUBSTRATE III族組成x V族組成y
SUBSTRATE  1.0  0.0     # x = 1.0, y = 0.0 すなわち InP

# 超格子を構成する LAYER の指定
# LAYER 厚さ[ML] III続組成x V族組成y  上界面の指定  下界面の指定
# "界面の指定" :: ABRUPT / LINEAR / PARABOLIC  遷移層の厚さ[ML] 界面の先の層のIII続組成x V族組成y
#                 「遷移層」は LAYER の厚さの内にとられる。(LAYER 10 で遷移層が上下ともに 4 だとすると)
#                4ML遷移層/2ML指定組成の層/4ML遷移層 になる。

# 10ML の InP で、上下ともにアブラプトに組成変化 (遷移層厚や、上下の組成は意味がない)
LAYER 10  1.0  0.0   ABRUPT 0 0.53 1.0   ABRUPT 0 0.53 1.0

# 10ML の InGaAs で、上下ともにアブラプトに組成変化
LAYER 10  0.53 1.0   ABRUPT 0 1.0  0.0   ABRUPT 0 1.00 0.0

# 超格子の繰返し回数
REPEAT  20