| 研究課題/領域番号 |
13304022
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
潮田 資勝 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (90176652)
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| 研究分担者 |
鶴岡 徹 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20271992)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円)
2002年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2001年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
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| キーワード | 走査型トンネル顕微鏡 / 発光分光 / 近接場光学分光 / 走査型トンネル分光 / 量子井戸 / 量子ドット / 格子不整合転位 / 希薄磁性半導体 / 走査型トンネル顕微鏡発光分光 / 光学遷移エネルギー / 局所電子状態 / AlGaAs / GaAs量子井戸 / GaAs / InGaAs歪量子井戸 / GaMnAs |
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| 研究概要 |
1)走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、AIGaAs/GaAs量子井戸(QW)構造中のホット電子の輸送特性を実空間上で調べた。劈開(110)面上の対象とする井戸から異なる距離でSTM探針から電子を注入した。この井戸からの発光強度を測定することにより、注入電子の熱緩和距離と拡散距離が決定できる。熱緩和距離の注入エネルギー依存性は、AIGaAs中の電子緩和のモンテカルロ計算の結果により説明できる。
2)近接場光学顕微鏡(SNOM)を用いたフォトルミネッセンス(PL)分光により、異なるIn組成をもつGaAs/InGaAs QW構造の不整合転位の形成機構を調べた。QWの膜厚を関数としたPL像中に観測された暗線の密度から、すべてのIn組成に対して2つの臨界膜厚の存在が見いだされた。この2つの臨界膜厚は、Matthews-BlakesleeモデルにIn組成に比例した格子摩擦力を考慮することによって説明される。
3)断面STM法を用いて、Mn濃度が3.2%のGaMnAsの局所的な電子構造を調べた。STM像は、明暗の領域にランダムに点在する明るいスポットを示した。走査型トンネル分光(STS)測定から、GaMnAsのバンドギャップは1.23±0.05eVと見積もられた。バンドギャップ内のコンダクタンスは価電子帯中の正孔状態の存在を示している。探針が明るいスポット上にあるときは価電子帯端上0.7eVに新たなピークが現れた。これはAsアンチサイトのイオン化準位への電子トンネリングに同定できる。
4)自己形成P型InAs/AIGaAs量子ドット(QD)の発光強度像をSTM探針から電子を注入することにより測定した。局在した明るい構造が異なる光子エネルギーの像に観測された。明るい構造上で測定した発光スペクトルは、異なるピーク位置をもつ単一発光ピークを示す。ピークエネルギーとピラミッド型QD構造に対して計算した遷移エネルギーとの比較から、明るい構造は個々のInAs QDからの基底準位間発光に対応することがわかった。
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