2014 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン系スーパーアトムの超高密度配列と量子物性制御
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24246054
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宮崎 誠一 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70190759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 秀樹 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (70314739)
牧原 克典 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90553561)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | Si量子ドット / 発光ダイオード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度では、P添加ドット(基板側)とB添加ドット(上部電極側)を積層したP/N制御Si量子ドット構造において、P/N制御Si量子ドット多重集積構造からの室温EL特性を真性Si量子ドットあるいは不純物添加Si量子ドット多重集積構造と比較することで、Si量子ドットの価電子制御が発光効率に及ぼす影響を評価した。得られたELスペクトルの積分強度を投入電力でまとめた結果、EL強度は、べき乗則に従うものの、その傾きは、PおよびB添加Si量子ドットは真性Si量子ドットと同様に~0.9であるのに対し、P/N制御Si量子ドットでは約2倍に増大することが分かった。また、P添加ドットのEL強度は、真性ドットに比べ大幅な増大は認められないものの、B添加では同じ投入電力では、約3倍に増大する。しかしながら、P、B添加ともに、真性ドットに比べ低電力で発光が観測されることが分かった。これらの結果から、P添加では基板側からの電子注入効率が向上し、B添加では上部電極側からの正孔注入効率の促進が示唆され、P/N制御Si量子ドットにおける発光効率の増大には、電子および正孔両者の注入効率の向上が相乗していると解釈できる。尚、積分球を用いて発光効率を算出した結果、P/N制御Si量子ドットにおいては電子及び正孔の注入効率向上に起因して、発光効率が0.15%改善することを明らかにした。
さらには、PをデルタドーピングしたGeコアを有するSi量子ドットを形成し、Geコア内へのイオン化不純物添加が発光特性に及ぼす影響を評価した結果、GeコアSi量子ドットからのPLは、Geコアでの電子－正孔再結合が支配的であり、GeコアへのPのデルタドーピングにより、Pドナー準位を介した発光再結合が顕著に増加することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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