| 研究課題/領域番号 |
14550294
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
山口 浩一 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (40191225)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 量子ドット / 分子線エピタキシ / InAs / GaAs / GaSb / 自己形成 / スピン / ナノホール / 走査型トンネル顕微鏡 / 自己組織化 |
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| 研究概要 |
1.InAs/GaAs系およびGaSb/GaAs系量子ドットの高均一自己形成
InAs量子ドットにおけるサイズの自己制限効果を見出し、単一の量子ドット層において発光エネルギー半値幅17meVを示す高均一化を達成した。GaSb量子ドットの自己形成においてもマイグレーションの促進条件の適用により、従来の約半分の発光スペクトル幅(49meV)を示す高均一化に成功した。
2.InAs量子ドットの積層成長とGaAsナノホールの自己形成
高均一InAs量子ドットの積層成長において、1層目の量子ドットからの格子歪による成長過程への影響について新たな知見を得、その結果、発光半値幅17meVを示す高均一なInAs量子ドットの2重積層構造の作製法を確立した。埋め込まれたInAs量子ドット直上の表面GaAs層部のみにナノサイズの孔(ナノホール)を自己形成する方法を開発した。二重結合型積層InAs量子ドットに結合したGaAsナノホールの自己形成について検討を加え、新しい量子ドットダイオード構造を試作し、量子ドットへの局所的な電子のトンネル注入を確認した。
3.量子ドットのスピン物性についての検討
GaSb層の導入によるInAs量子ドットの高密度化(1×10^<11>cm^<-2>)を開発し、その円偏向励起フォトルミネッセンス測定より、量子ドット密度が高くなるとスピン偏極率が低下する傾向を観測した。つぎに、InAs量子ドットへのスピン偏極電子の局所的なトンネル注入法として、磁性探針を用いたスピン偏極STMについて検討した。Ni探針とNi薄膜試料の実験においてスピンに依存したトンネル電流を検出した。また円偏光励起GaAs探針を用いたスピン偏極STM実験において、左右円偏光変調信号成分のスピンに依存したトンネル電流信号の検出精度を高め、円偏光変調信号のバイアス電圧依存性を比較的再現性高く測定することが可能となった。
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