• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

弗化物中の埋込ガリウムヒ素三次元量子ドット構造の物性と応用

Research Project

Project/Area Number 09750011
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

川崎 宏治  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10234056)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 1998: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
KeywordsCaF_2 / GaAs / 量子ドット / 自然形成法 / 光デバイス / 三次元量子ドット / Ga液滴 / 自然形成 / フォトルミネセンス / 量子サイズ効果
Research Abstract

前年度はCaF_2上に自然形成法によって形成される高密度のGa液滴にAs分子線を供給することで高密度のガリウム砒素(GaAs)の量子ドット構造を作製し,本構造からのフォトルミネッセンス(PL)を確認した.本年度は光デバイス応用のため,ドット構造のPL強度を増大させることを目的とした.
結晶性の向上のため,Si(111)基板上にMBE成長した膜厚20nmのCaF_2表面に基板温度を室温以下に冷却し,Ga分子線を供給して高密度のGaドット構造を自然形成させた後の,GaAs化のプロセス温度を450℃から600℃に増加させた.600℃にプロセス温度を上げた結果,6×10^<11>cm^<-2>存在したドットが,7×10^<10>cm^<-2>に減少するが,CaF_2のステップエッジに沿ってGaAsが再配列した結果,個々のGaAsドットのサイズが比較的均一になることがわかった.この後,表面の欠陥をパッシベーションするために再び300℃でCaF_2を再成長させ,700℃で短時間アニールを行い,ドット構造をCaF_2膜中に埋め込んだ試料のPLを温度77Kで評価したところ、埋込GaAsドット構造からの発光と考えられるPLを観測した。ピーク発光波長は約720nmであり,比較用に作製した5nmの井戸幅をもつGaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As量子井戸構造からの波長よりも短波長側にシフトしており,PL強度も量子井戸からのそれの1/4程度と比較的高いものが得られた.おおよそ10nmという構造寸法もさることながら,周囲をCaF_2という広いバンドギャップをもつ材料で埋め込んだことによる,束縛エネルギーおよび電子の状態密度の増加が顕著に現れた結果と考えられる.本構造が光デバイスに応用可能であることを示した.

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (1 results)

All Other

All Publications (1 results)

  • [Publications] 川崎宏治、大木周平、筒井一生: "C_0F_2/Si(11_1)上への高密度GaAs量子ドット構造の自然形成" 第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 第1分冊. 143 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report

URL: 

Published: 1997-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi