半導体ナノ構造体のマルチエキシトン分光とオージェ再結合過程に関する研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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| Project/Area Number |
23104726
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
玉井 尚登 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60163664)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 量子ドット / オージェ再結合 / マルチエキシトン / フェムト秒過渡吸収分光 / 状態選択励起 / マルチエキシトン分光 / バイエキシトン / 光カーゲート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，II-VI 族半導体量子ドット（QDs）やコアシェル型QDsをコロイド合成法により合成すると共に，オージェ再結合に及ぼすシェル厚み依存性やドープ金属の効果などを解明する事を目的として研究を行った。
CdTe/CdS コアシェルQDsの吸収（1S状態）・発光スペクトルは，シェル厚の増加に伴い長波長シフトした。発光寿命もCdSシェル厚と共に長くなった。表面状態の改質とType IIないしquasi-Type II CdTe/CdS QDsの生成に伴うキャリアの非局在化によるものと考えられる。状態選択励起によるフェムト秒過渡吸収分光により主にシェルおよびコア（or CT）励起を行ない，コアへのホール移動速度を解析した。また励起光強度依存性の解析からオージェ再結合のシェル厚み依存性を解析したところシェル厚によって10 psから70 ps程度まで寿命が長くなった。再結合寿命を粒径ないし発光波長に対してプロットするとCdSの勾配構造を持つCdTe QDsのオージェ再結合曲線の延長にあることがわかり，CdTe/CdS コアシェルQDs はType IIというよりquasi-Type IIである事を明らかにした。
CdSe QDsにCuをドープしたCdSe:Cu QDsの場合，Cuドープにより励起子発光が弱くなると共に長波長側にCu由来の発光バンドが観測された。またCuバンドの励起スペクトルはCdSe QDsの吸収スペクトルとほぼ一致しており，励起子生成の後Cuバンドへの緩和が起こっていることがわかった。CdSe:Cu QDsのオージェ再結合ダイナミクスは，CdSe QDs と同様な粒径依存性が得られ，オージェ再結合寿命もほぼ同じであり，Cuイオンの影響を殆ど受けない事がわかった。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
