| 研究課題/領域番号 |
09831003
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
極微細構造工学
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
藤原 賢三 九州工業大学, 工学部, 教授 (90243980)
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| 研究分担者 |
竹内 道一 (武内 道一) 九州工業大学, 工学部, 助手 (60284585)
川島 健児 九州工業大学, 工学部, 助教授 (50284584)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 半導体超格子 / 量子構造 / 光電流スペクトル / 光学遷移 / シュタルク効果 / 励起子効果 / 光電気効果 / 共鳴トンネル効果 / 励起+効果 |
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| 研究概要 |
半導体量子閉じ込め系における光学遷移過程の電界制御の可能性を探ることを目的として、3種類の異なるタイプの超格子空間について、その光学遷移過程の電界シュタルク効果を研究し、以下の成果が得られた。
1. 非対称二重周期GaAs/AlAs超格子の光学遷移過程の電界効果
非対称な量子井戸層ペアからなる、新しいタイプの二重周期超格子を真性層として含むダイオード試料の光電流スペクトルを測定し、広い量子井戸層内の基底シュタルク階段準位と狭い量子井戸層内に局在するシュタルク階段準位間の結合効果(反交差現象)を観測することに成功した。また、電界印加状態での光学遷移の振動子強度を理論的に評価し、遷移の選択制および共鳴結合効果に付随した励起子効果を明らかにした。
2. 完全非対称二重周期GaAs/AlAs超格子の光学遷移過程の電界効果
障壁層にも二重周期性を付与した完全非対称二重周期超格子を真性層として含むダイオード試料について、光電流スペクトル測定を実施した。井戸層の二重性を反映したシュタルク階段遷移エネルギー扇状図および薄い障壁層を介した増強されたトンネル結合効果(反交差現象)が、転送行列法を用いた量子準位エネルギーと遷移振動子強度の理論計算との比較から明らかになった。
3. 超格子と量子井戸間の相互作用による光学遷移過程の電界制御
単一周期超格子中に単一量子井戸構造を挿入した領域を真性層に含むダイオードについて、単一量子井戸固有状態と階段準位間のトンネル結合による明瞭な共鳴効果を、転送行列法を用いた量子準位エネルギーと遷移振動子強度の理論計算との比較から、電子共鳴及び正孔準位間の共鳴結合について明らかにした。
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