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2017 Fiscal Year Research-status Report

フォノン閉じ込めによる太陽電池エネルギー変換効率向上策の提案

Research Project

Project/Area Number 16K17511
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

MA BEI  千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (90718420)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsフォノン / ラマン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、2波長時間差励起時間分解PL・PC・ラマン同時測定法の開拓により、フォノン生成累加過程とキャリアの輸送過程を含めた、量子井戸でのフォノン吸放出によるキャリアダイナミクスの統合的解析手法の確立を目的としている。
(1)試料準備:アンドープ試料のAlGaInP系試料は既に作成済みである。AlGaInN系試料を不純物ドープ高濃度試料は共同研究先より作成した。
(2)2波長ラマン測定装置の構築:700nmから266nmまでの任意のレーザ波長選択ができる時間分解PL・PC系装置を立ち上げた。作製した試料をバンド端共鳴に近い光と、高密度フォノンを生成する短波長光の2波長ラマン分光装置を導入した。ラマン分光と組合せ、時間分解Stokes/Anti-Stokes光解析からフォノン量の解析を行うため、325nm,532nmの2波長励起ラマン分光装置を構築し、ラマンマッピング測定を可能にした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

共同研究先より高濃度ドーピングGaN試料作成に成功し、転位密度の異なる試料が得られた。ラマン分光装置が導入され、2波長ラマン測定系を確立し、おおむねに順調を考えられる。

Strategy for Future Research Activity

PL・PC・ラマン分光測定を統合し、発光・キャリアフロー・フォノンのダイナミクス解析を行う。MOVPE法を用いて、AlGaInN系試料の量子井戸構造を作成し、量子井戸からのキャリア取り出しのメカニズム解明及び効率向上構造の提案に進める。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Electric-dipole absorption resonating with longitudinal optical phonon-plasmon system and its effect on dispersion relations of interface phonon polariton modes in metal/semiconductor-stripe structure2017

    • Author(s)
      Hironori Sakamoto, Eito Takeuchi, Kouki Yoshida, Ken Morita, Bei Ma, and Yoshihiro Ishitani
    • Journal Title

      Journal of Physics D

      Volume: 51 Pages: 015105-1,10

    • DOI

      10.1088/136-6463/aa9918

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population decay and distribution of exciton states analyzed by rate equations based on theoretical phononic and electron-collisional rate coefficients2017

    • Author(s)
      Kensuke Oki, Bei Ma, and Yoshihiro Ishitani
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Pages: 205204-1,15

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.96.205204

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フォノンプロセスを考慮した励起子ダイナミクス解析(PXRモデル)2018

    • Author(s)
      石谷 善博、大木 健輔、野町 健太郎、馬 ベイ、森田 健
    • Organizer
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] GaN,AlN,ZnOにおける励起子の非熱平衡解析2018

    • Author(s)
      大木 健輔、野町 健太郎、西川 智秀、馬ベイ、森田 健、石谷 善博
    • Organizer
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] GaAs/Auストライプ構造を用いたLOフォノン共鳴の赤外光輻射2018

    • Author(s)
      青木 伴晋、花田 昂樹、坂本 裕則、馬ベイ、森田 健、石谷 善博
    • Organizer
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 半導体/金属ストライプ構造における電気双極子形成に伴う誘電関数変化2018

    • Author(s)
      坂本 裕則、馬ベイ、森田 健、石谷 善博
    • Organizer
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] ワイドギャップ半導体キャリア・フォノンダイナミクス2018

    • Author(s)
      石谷善博,大木健輔,野町健太郎,馬ベイ,森田健
    • Organizer
      第13回励起ナノプロセス研究会
  • [Presentation] Theoretical calculation of rate coefficients, densities, and decay time of excitons and free carriers in GaN2017

    • Author(s)
      Kensuke Oki, Kentaro Nomachi, Bei Ma, Ken Morita, and Yoshihiro Ishitani
    • Organizer
      12th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-12)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interface phonon polariton propagation and LO phonon-resonant absorption of infrared lightin AlN/metal-composites2017

    • Author(s)
      H. Sakamoto Hironori Sakamoto, Bei Ma, Ken Morita and Yoshihiro Ishitani
    • Organizer
      ICNS 12 - 12th International Conference on Nitride Semiconducto
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simulation of transient carrier-exciton-phonon energy transport in GaN2017

    • Author(s)
      Bei Ma and Yoshihiro Ishitani
    • Organizer
      ICNS 12 - 12th International Conference on Nitride Semiconductors
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photonic function based on longitudinal optical phonon modes of semiconductors: infrared absorption control of composite materials and destructive quantum interferences2017

    • Author(s)
      Y. Ishitani, H. Sakamoto, B. Ma, and K. Morita
    • Organizer
      EMN Optoelectronics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dielectric interaction of infrared light and electron-phonon coupling system in metal/semiconductor composites2017

    • Author(s)
      E. Takeuchi, H. Sakamoto, B. Ma, K. Morita, and Y. Ishitani
    • Organizer
      Compound Semiconductor Week
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] C exciton and A exciton dynamic of m-plane GaN film2017

    • Author(s)
      Bei Ma, Tsubasa Yamakawa, and Yoshihiro Ishitani
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices (ISSLED 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フォノンによるGaN励起子ダイナミクス過程への影響2017

    • Author(s)
      馬ベイ, 石谷善博
    • Organizer
      第9 回ナノ構造・エピタキシャル成長講演会 招待講演
    • Invited
  • [Presentation] AlN/金属ストライプ構造における表面、界面ポラリトンモード観測2017

    • Author(s)
      坂本裕則,馬ベイ, 森田健, 石谷善博
    • Organizer
      第9 回ナノ構造・エピタキシャル成長講演会
  • [Presentation] Introduction of biexciton processes into exciton dynamics simulation for GaN based on the phononic-excitonic-radiative model2017

    • Author(s)
      Kentaro Nomachi, Ma Bei, Ken Morita, and Yoshihiro Ishitani
    • Organizer
      International Workshop on UV materials and devices (IWUMD) 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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