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不均一歪み場制御による無フォノン励起子発光増大に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

白木 靖寛  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00206286)

研究分担者 黄 晋二  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50323663)
宇佐美 徳隆  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20262107)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワードシリコンゲルマニウム / 歪み場 / 励起子 / 光エレクトロニクス / 量子ドット / 島状成長 / 不均一歪み場 / 微小共振器 / 自己形成Geドット / 間接遷移型半導体 / 無フォノン発光 / DBR / 励起子分子 / 量子井戸 / 局在
研究概要

本研究においては、平成11年度から平成12年度にかけて、Si基板上のGe島状成長について、その成長様式および光学特性について詳細に調べた。Ge島状成長において、最も重要な目標は、Ge島の密度を大きくし、かつGe島の大きさを揃えることにある。平成11年度には、島状成長におけるSiキャップ層の効果について検討を行い、Siキャップ層によってGe島の密度が増加することを見出した。また、平成12年度に取り組んだ、薄いSiスペーサ層を介したGe島層の積層構造においては、Ge島層間に歪みによる相関が生じ、Ge島の大きさが揃う効果が確認された。また、積層するGe層の第1層を低温成長することによって微小化し、その上にGe島層を複数層積層させることによって大きさを揃え、かつ高温成長においても微小化したGe島を成長することにも成功している。平成13年度には、SiGe量子構造をSiGe/Siブラッグミラーで構成される共振器構造に挿入することにより、SiGe量子構造からの発光特性の変調を試みた。発光層としてSiGe量子井戸および、Ge島を用いて評価を,行った結果、共振器構造による発光の変調を観測することができた。また、発光層としてGe層利用した場合には、室温付近まで変調された発光が観測され、応用上極めて重要な結果を得ることができた。これらの成果は、欧文誌、国際学会等で発表された。このように、本研究の研究経過は極めて良好であり、非常に重要な知見を多く得ることができている。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Usami N 他: "Drastic increase of the density of Ge islands by capping with a thin Si layer"Appl. Phys. Lett.. 77. 217-219 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takamiya 他: "Drastic modification of the growth mode of Ge quantum dots on Si by u sing boron adlayer"Thin Solid Films. 369. 84-87 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Miura 他: "Formation process and ordering of self-assembled Ge islands"Thin Solid Films. 369. 104-107 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Usami: "Modification of the growth mode of Ge on Si(100) in the presence of buried Ge islands"J. Cryst. Growth. 227. 782-785 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawaguchi: "Fabrication of strain-balanced Si0.73Ge0.27/Si distributed Bragg reflectors on Si substrates"Appl. Phys. Lett.. 79. 476-478 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Usami N, Miura M, Ito Y, Araki Y, Shiraki Y: "Drastic increase of the density of Ge islands by capping with a thin Si layer"Appl. Phys. Lett.. 77. 217-219 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H, Takamiya, M. Miura, N. Usami, T. Hattori, and Y. Shiraki: "Drastic modification of the growth mode of Ge quantum dots on Si by using boron adlayer"Thin Solid Films. 369. 84-87 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miura, J, M. Hartmann, J, Zhang, B. Joyce, and Y. Shiraki: "Formation process and ordering of self-assembled Ge islands"Thin Solid Films. 369. 104-107 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N, Usami, M. Miura, Y, Ito, Y. Araki, K. Nakajima, and Y. Shiraki: "Modification of the growth mode of Ge on Si(100) in the presence of buried Ge islands"J. Cryst. Growth. 227. 782-785 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kawaguchi, S. Koh, Y. Shiraki, arid J. Zhang: "Fabrication of strain balanced Si0.73Ge0.27/Si distributed Bragg reflectors on Si substrates"Appl. Phys. Lett.. 79. 476-478 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawaguchi, S.Koh, Y.Shiraki, J.Zhang: "Fabrication of strain-balanced Si0.73Ge0.27/Si distributed Bragg reflectors on Si substrates"Applied Physics Letters. 79. 476-478 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawaguchi, Y.Shiraki, N.Usami, J.Zhang, N.J.Woods, G.Breton, G.Parry: "Fabrication of strain-balanced Si/Si1-xGex multiple quantum wells on Si1-yGey virtual substrates and their optical properties"Applied Physics Letters. 79. 344-346 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawaguchi: "Fabrication of strain-balanced Si/Si1-xGex multiple quantum well on Si1-yGey virtual substrates and their optical properties"Applied Physics Letters. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawaguchi: "Fabrication of strain-balanced Si0.73Ge0.27/Si distributed Bragg reflectors on Si substrates"Applied Physics Letters. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miura: "Formation of Ge islands on Si in the presence of strong strain fields from buried Ge islands"Applied Physics Letters. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miura: "Ordering process of the Ge islands at different growth temperatures."Journal of Crystal Growth. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Usami: "Magneto photoluminescence spectroscopy of AIGaP-based neighboring confinement structures"Phys,Rev.B. 60. 1879-1883 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Arimoto: "Effect of the insertion of an ultrathin AIP layer on the optical properties of GaAsP/GaP quantum wells"Phys,Rev.B. 60. 13735-13739 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N.Usami: "Optical investigation of modified Stranski-Krastanov growth mode in stacking of self-assembled Ge islands"Thin Solid Films. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawaguchi: "Formation of relaxed SiGe films on Si by selective epitaxial growth"Thin Solid Films. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takamiya: "Drastic modification of the growth mode of Ge quantum dots on Si by using boron adlayer"Thin Solid Films. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miura: "Formation process and ordering of self-assembled Ge islands"Thin Solid Films. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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