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MBE-VLS法によるシリコン基板上GaAs系ナノワイヤ構造の作製と評価

Research Project

Project/Area Number 19651051
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山口 雅史  Nagoya University, 大学院・工学研究科, 准教授 (20273261)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordsMBE / VLS / (111)Si / ウィスパリング・ギャラリー・モード / ナノワイヤ / AlGaAs / マイクロワイヤ / 無触媒 / GaAs / InAs / 架橋 / V / III比 / フラックス量 / 拡散長
Research Abstract

今年度は,MBE-VLS法をによるSi基板上へ無触媒によりGaAs系ナノワイヤの成長メカニズムを利用したGaAs/AlGaAsコアシェル構造を作製し,光デバイス応用のための光学的特性評価を行った。(111)Si基板上に580℃で10分間GaAsナノワイヤを成長した後,5分間の成長中断,そして600℃で180分間AlGaAsシェル構造の成長を行った。これにより,直径約1.8μm,長さ約5μmのマイクロワイヤを得ることが出来た。
このAlGaAsマイクロワイヤにおけるフォトルミネッセンス(PL)測定を行った結果,PLスペクトルにおいて3つの肩がある2つのピークが確認された。これらのピークはAlGaAs基礎吸収端のエネルギーよりも低く,AlGaAsピークの半値幅よりも狭いピークが得られていることから,干渉による発光であると考えられる。このことをより詳細に調べるために,PLの偏光特性を測定した。その結果,TM偏光された5つのピークが観測され,ウィスパリング・ギャラリー・モード(WGM)による干渉であることが分かった。そこで,WGMを考慮して各ピークの同定を行ったところ,六角形に共振する2つのWGMと,三角形に共振する3つの準WGM(q-WGM)であることがわかった。
また,別の同様の試料において励起強度に対するPL特性を調べたところ,励起強度が53.5kW/cm^2においてWGMによる発振と考えられる鋭い発光を示し,Q値が703と比較的高い値であることがわかった。このことから,ナノワイヤを用いた光デバイスへの応用が期待できる。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] MBE-VLS growth of a catalyst-free GaAs/AlGaAs core-multishell nanowire on(111)silicon substrate2010

    • Author(s)
      J.H.Paek, et al.
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      J.H.Paek, et al.
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      山口雅史, 他
    • Journal Title

      信学技法 109

      Pages: 49-52

    • NAID

      110007230228

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      J. H. Paek, et al.
    • Journal Title

      phys. stat. sol. (c) 6(印刷中)

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    • Author(s)
      J. H. Paek, et al.
    • Journal Title

      phys. stat. sol. (c) 5

      Pages: 2740-2742

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    • Author(s)
      山口雅史, 白知鉉, 西脇達也
    • Journal Title

      信学技法 107

      Pages: 1-4

    • NAID

      110006613698

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      第55回応用物理学関係連合講演会
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      電子情報通信学会電子デバイス(ED)研究会
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    • Place of Presentation
      滋賀
    • Year and Date
      2007-07-06
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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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