高速時間分解システムによる量子ドットのテラヘルツ光吸収測定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10127217
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤井 研一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10189988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小掘 裕己 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90202069)
• Keywords: 量子ドット配列 / テラヘルツ光吸収 / 光誘起ポテンシャル変調 / 縦型二重量子ドットの結合状態変化

Research Abstract

単一および二重へテロ構造上に作成したドット配列のテラヘルツ光吸収を調べた。
単一へテロ構造上のドット配列のテラヘルツ光吸収の励起強度依存性より,光励起下での高磁場側へのピークシフトが生ることを見いだした。またシフト量が励起強度に比例し,一定以上の強度ではバルクのGaAsの有効質量0.067m_0のサイクロトロン共鳴位置に収束していることを明瞭に観測出来た。これは光励起による垂直方向の閉じ込めポテンシャルの減少で説明できることを示した。さらにバンドパスフィルターを用いた光励起下でGaAs層のみを励起した場合でも、やはりピークシフトが生じることが分かった。したがって選択的に波長による光励起でドットの縦方向の厚みと横方向のドット径を独立にコントロールすることが可能となることが分かった。さらに二重へテロ構造上に作成した縦型二重ドット構造では,吸収信号には二重ドットのそれぞれからの共鳴信号として2つの共鳴ピークが観測できた。ところが光変調信号では低磁場側ピークの変調信号は単一ドット構造で見られたものと同じピークシフトの特徴をはっきり示す一方、高磁場側のピークには光励起に伴うピークシフトは生じていないことが見いだせた。このことより縦型二重ドット構造では光励起により表面に近いドットのみの閉じ込めポテンシャル変調が生じていること,選択光励起により表面側のドットの縦方向および横方向のサイズ変化を引き起こすことが可能であることが示唆された。これを利用すれば2つのドット間の相対距離および一方のドットサイズ変更にともなう二重ドット間の結合状態の変化が光励起によりコントロールできるものと思われ、他方のドット信号をモニターすれば、結合ドッ卜系の研究に光励起が有効な手段を与えることが分かった。

Research Products

• [Publications] K.Fujii: "Time resolved far-infrared magneto-optical asorption of a quantum dot array" Solid State Electronics. 42. 1349-1353 (1998)
• [Publications] K.Fujii: "Inhomogeneous spatial distribution of shallow impurities in a photoexcited semiconductors" Int.Conf.Microwave and Millimeter Wave Tech.Proceedings. 273-276 (1998)
• [Publications] T.Yoshizawa: "Far-infrared magneto-optical absorption of electronic system in quantum dot array" Int.Conf.Microwave and Millimeter Wave Tech.Proceedings. 702-705 (1998)
• [Publications] K.Fujii: "Potential Modulation of Semiconductor Dot Array System due to Photoexcitation" Jpn.J.Appl.Phys.38. 542-545 (1999)
• [Publications] K.Fujii: "Potential modulation of a.dot array system induced by pulsed photoexcitation" Microelectornics Engineering. 45. (1999)