ワニエ・シュタルク状態を介した共鳴トンネリングに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450122
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 浜口 智尋 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40029004)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 百瀬 英毅 大阪大学, 低温センター, 助手 (80260636) ; 森藤 正人 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00230144) ; 森 伸也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70239614)
• Keywords: ワニエ・シュタルク状態 / p-i-nダイオード / 共鳴トンネリング

Research Abstract

intrinsic層に超格子構造を持つよう設計されたp-i-nダイオードでは、順電圧下でのツェナー電流と超格子に形成されたシュタルク階段準位の間に共鳴現象が起こり、電流に微細な変調が見られることが知られている.この現象の詳細を調べるために、新たな試料構造(GaAs_6/AlAs_6)のダイオードを用いてツェナー電流の測定を行った.
その結果、我々のグループが過去において測定したのと同様に、電流の微分成分にいくつかの微少な変調を観測した.変調の現れる電圧は、理論計算から予想される電圧値とよく対応してる.さらに、光学測定により求めたシュタルク階段準位のエネルギーとも良く対応していることが分かった.従って、本研究の成果によりツェナー電流とシュタルク階段準位の間の共鳴現象の存在を実験的によりはっきりと確認することが出来た.
さらに本年度は、縦および横方向の磁場を加えての測定を試みた.その結果、ツェナー電流の変調が起こる電圧が横方向の磁場によりシフトする現象を見出した.この磁場シフトの原因究明は今後の課題である.

Research Products

• [Publications] M.Morifuji 他: "Incoherent Bloch Oscillation and Delocalization of Stark-ladders"Solid State Electronics. 42. 1505-1508 (1998)
• [Publications] M.Morifuji, C.Hamaguchi: "Stark-ladders in an Imperfect Crystal"Physical Review B. 58. 12842-12847 (1998)
• [Publications] M.Morifuji 他: "Complemental Theory for Vertical Transport"Sixth Int. Workshop on Computational Electronics. 13-16 (1998)
• [Publications] M.Morifuji 他: "Complemental Theory for Vertical Transport"Physics and Computer Modeling. 62-66 (1998)
• [Publications] M.Yamanaka 他: "Thermal Dissociation of Excitons in a Type-I Superlatticies..."Physica E. (2000)