| 研究概要 |
2元混晶A_xB_<1-x>を用いた量子井戸構造のうち、薄膜(準2次元)および細線(準1次元)と箱(準0次元)の電子状態について、その組成x依存性と井戸層の幅依存性を理論的に調べた。coherent potential Σがサイトに依存せず、系全体で同一であるとの近似のもとで、CPAを拡張し、電子状態密度と光吸収スペクトルの形状を計算した。次のことが判明した。
1)一般に、x=0,1のときSlab(∞,∞,N_z)やWire(∞,N_y,N_z)では状態密度ρ(E)はN_z(またはN_yxN_z)個のsubbandに別れ2(1)次元van-Hove singularityを示し、Dot(N_x,N_y,N_z)ではN_xx,N_yx,N_z個の孤立準位からなるが、混晶(x≠0,1)ではそれがボケてくる。組成x(または1-x)が小さいとき、B(A)不純物バンドが最低(最高)subbandの下(上)にΔ/tの値によらず必ず現れるが(persistence type)、Δ/tが小さいときは、x(または1-x)の増加とともにhost subbandに融合していく(amalgamation type)。
2)電子のtransfer energyに異方性、すなわちband構造に異方性がある場合への理論の拡張を試みた。energy spectrumの次元性は定性的には井戸層の次元性で決まり、元々のband構造の異方性は定量的な差として効いてくることが分かった。
3)本理論は多元混晶系A_xB_yC_z...にも拡張することができるが、特に混晶井戸層A_xB_<1-x>中に他の不純物Cが入った場合について、束縛電子状態の計算を行った。
以上、得られた結果は、応用物理学会と物理学会またアメリカ材料学会MRS、ドイツのブレーメンで開かれたII-VI族半導体国際会議にて発表を行った。また本論文として現在取りまとめておりJpn.J.Appl.Phys.に投稿予定である。
|
