2001 Fiscal Year Annual Research Report
混晶を用いた半導体超格子構造の電子状態に関する理論的研究
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12640314
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
篠塚 雄三 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30144918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木田 博嗣 和歌山大学, システム工学部, 助教授 (30186275)
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| Keywords | 混晶半導体 / 超格子 / 量子井戸 / CPA / 量子サイズ効果 / ナノ構造 / 光吸収スペクトル |
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| Research Abstract |
昨年度までに、2元混晶A_xB_<1-x>を用いた量子井戸構造のうち、薄膜(準2次元)および細線(準1次元)と箱(準0次元)の電子状態について、その組成x依存性と井戸層の幅依存性を理論的に調べた。そこではcoherent potentialΣがサイトに依存せず、系全体で同一であるとの近似のもとで、CPAを拡張し、電子状態密度と光吸収スペクトルの形状を計算した。
本年度は、これらの結果を踏まえて
1)電子のtransfer energyに異方性、すなわちband構造に異方性がある場合への理論の拡張を試みた。energy spectrumの次元性は定性的には井戸層の次元性で決まり、元々のband構造の異方性は定量的な差として効いてくることが分かった。
2)本理論は多元混晶系A_xB_yC_z…にも拡張することができるが、特に混晶井戸層A_xB_<1-x>中に他の不純物Cが入った場合について、束縛電子状態の計算ができるように本理論を拡張した。
3)2)をもとに、混晶井戸層A_xB_<1-x>中での電子の自己束縛および外因性自己束縛の出現条件を、井戸層の幅が狭い極限について明らかにした。
以上、得られた結果は、本論文として現在取りまとめておりJpn. J. Appl. Phys.に投稿予定である。なお主要な結果については速報として物理学会およびドイツのブレーメンで開かれたII-VI族半導体国際会議にて発表を行った。
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[Publications] Yuzo Shinozuka, Hirotsugu Kida, Masanori Watarikawa: "Optical Properties of a Quantum Well of A_<1-X>B_X Alloy Semiconductor in the Coherent Potential Approximation"Proceeding of MRS 2000 Fall symposium G "GaN and Related Alloys". 639. G6.36.1-G6.36.6 (2001)
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[Publications] Yuzo Shinozuka, Hirotsugu Kida, Miyuki Fujibayashi: "Electronic Structures of a Quantum Well of A_<1-X>B_X Alloy Semiconductor in the Coherent Potential Approximation"Phys.Stat.Sol.(b). 229, No.1. 553-556 (2002)
