2009 Fiscal Year Annual Research Report
量子ドットと量子細線を結合させた素子構造の形成法開拓と光伝導機能探索
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20360163
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
榊 裕之 Toyota Technological Institute, 工学部, 教授 (90013226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 雅登 豊田工業大学, 工学部, 助教 (70454444)
PAVEL Vitushinskiy 豊田工業大学, 工学部, PD研究員 (30545330)
秋山 芳広 豊田工業大学, 工学部, PD研究員 (60469773)
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| Keywords | 量子デバイス / 量子ドット / 量子細線 / 1次元電子 / 光伝導 / 光検出器 |
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| Research Abstract |
GaAs(111)B表面上の周期20nm程の多段原子ステップに沿う多重結合InGaAs細線構造を伝導路とするn-AlGaAs/InGaAs/GaAs系FET素子を対象に、線に平行と直交方向の伝導特性を調べ、ゲート電圧を閾値近傍に設定することにより、極低温では細線を横切る運動を抑制し、量子細線として1次元電子伝導となる条件を明らかにした。この試料において、低温で赤外光を照射した結果、FETの閾値が、より負の電圧方向にシフトし、光伝導性の得られることを見出した。この光伝導性は、n-AlGaAs中のSiドナーが示すDXセンター効果によることを示した。
(111)B面上で液滴エピタキシー法を適用し、GaAs系に加え、GaSb系やInAs系の量子ドットの形成を可能とした。液滴の堆積量やV族分子線や温度の設定により、ドットの構造制御法を明らかにした。また、ドットの蛍光特性を調べ、ドットの周辺に発生させたフォトキャリアの拡散とドットへの流入過程を明らかにした。電界の作用によるドリフトによって結晶内を移動させ、ドットへの電子および正孔の流入効率を高める構造を設計した。
量子細線型の伝導路の近傍に量子ドットを形成した素子構造について、光照射効果を調べ、光伝導機能の特性の評価を開始しており、今後は素子構造の改善を進めることにより、光検出素子応用の道を拓く。
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