| 研究課題/領域番号 |
05555083
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 (1994)
北海道大学 (1993) |
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研究代表者 |
大野 英男 (大野 英雄) 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
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| 研究分担者 |
水田 正志 日本電気基礎研究所, 応用物性研究部, 部長(研究職)
松倉 文礼 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (50261574)
中原 純一郎 北海道大学, 理学部, 教授 (30013527)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1994年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1993年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
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| キーワード | 化合物半導体 / 量子構造 / サブバンド / 光学遷移 / 長波長光 / InAs / GaAs / GaSb / サブバンド間遷移 / エルAs / ヘテロ構造 / 分子線エピタキシ / 共鳴トンネルダイオード |
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| 研究概要 |
本研究では、化合物半導体量子井戸構造中に形成される同一のバンドに属する量子準位間の光学遷移(サブバンド間遷移)を利用した長波長発光素子のための基礎的研究を行った。
本研究では、(1)通過する電子がすべてサブバンド間遷移に関与することを可能とする全く新しいInAs/AlSb/GaSbヘテロ構造エネルギフィルタを有する構造、および(2)エピタキシャル成長プロセス技術が成熟しているAlGaAs/GaAsヘテロ構造のエネルギフィルタを有する構造の2種類をとりあげ検討した。理論的には(1),(2)の両構造において発光素子が構成可能であり、報告されているフォノン散乱時間を考慮しても十分低い電流密度で反転分布の形成が可能であることを明らかにした。実験的には、AlGaAs/GaAs系の分子線エピタキシャル成長を行いプロセスを施して電界印加可能な構造とし、それによって室温における電界下でのサブバンド間遷移の挙動を調べた。低キャリア濃度の時にはシュタルク効果によるブルーシフトが観測され、高キャリア濃度の時にはレッドシフトが観測された。現在の所、実験的に発光を観測するに到ってないが、今後、素子の冷却およびInAs/GaSb系の実験的検討を行い、サブバンド間遷移を利用した発光素子を実現する。
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