• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超平坦界面を有する半導体理想量子細線・井戸構造における励起子ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15760216
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 正裕  東京大学, 物性研究所, 助手 (30292759)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード量子細線 / 量子井戸 / へき開再成長 / GaAs(110) / 励起子 / 電子正孔プラズマ / 顕微計測 / 成長中断アニール / (110)GaAs / 原子平坦界面
研究概要

へき開再成長(CEO)法とその成長表面での成長中断アニール法により原子平坦なヘテロ界面をもつGaAs/AlGaAs(110)量子井戸・T型量子細線構造を作製し、その量子構造内での励起子の光物性を顕微発光計測法により調べた。
T型量子細線に関しては、昨年度に引き続き、1次元電子正孔系の高密度状態・多体効果を調べた。今回、スペクトログラフ手法を用いた空間・エネルギー分解分光測定を行うことで、発光スペクトルへのキャリア拡散・不均一空間分布の影響を極力減らし、より精密にその励起強度依存性(電子-正孔対密度依存性)を得ることが出来るようになった。これにより、これまで主張してきた励起子分子状態を経由した励起子状態から高密度電子正孔プラズマへのクロスオーバー的な移り変わりの様子をより詳細に示した。また、細線発光の飽和強度を元に、励起子分子形成、プラズマ形成のキャリア密度をそれぞれ3.6x10^3cm^<-1>、1.2x10^5cm^<-1>と見積もった。
原子平坦界面量子井戸に関しては、励起子発光をプローブとして、その発光像(発光パターン)測定を行い、その空間分布の様子からヘテロ界面に保存される特異なアニール表面構造を原子層分解能で調べた。また、発光像と発光スペクトルとの対応を試料全体にわたって調べた。
また、更なる高品質な超平坦界面量子井戸・細線構造実現のために、成長中断アニール条件の最適化をより進めた。650℃へアニール温度を上げることで、成長時に形成された表面ラフネスが著しく減少し、平坦化が促進されることを確認した。また、AFM観測された結晶軸方向に依存した原子ステップエッジの特徴的形状とその解析から、ステップエッジの安定性を議論し、(110)面での平坦化メカニズムについての考察を進めた。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Fabrication and microscopic characterization of a single quantum wire Laser with high uniformity2004

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshita, Y.Hayamizu, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • 雑誌名

      Physica E 21・2-4

      ページ: 230-235

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Carrier diffusion on atomically flat (110) GaAs quantum wells2004

    • 著者名/発表者名
      J-W.Oh, M.Yoshita, H.Itoh, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • 雑誌名

      Physica E 21・2-4

      ページ: 689-692

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Micro-photoluminescence characterization of local electronic states in a (110) GaAs quantum well fabricated by cleaved-edge overgrowth2004

    • 著者名/発表者名
      Ji-Won Oh et al.(著者計6名、内2番目)
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 96・11

      ページ: 6370-6374

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] One-dimensional excitonic states and lasing in highly uniform quantum wires formed by cleaved-edge overgrowth with growth-interrupt anneal2004

    • 著者名/発表者名
      H.Akiyama, M.Yoshita, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • 雑誌名

      J.Phys.Condensed Matter 16・35

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation mechanisms of monolayer pits having characteristic step-edge shapes on annealed GaAs (110) surfaces2004

    • 著者名/発表者名
      A.Ishii et al.(著者計7名、内4番目)
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 464-465

      ページ: 38-41

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Intersubband electronic Raman scattering in narrow GaAs single quantum wells dominated by single-particle excitations2004

    • 著者名/発表者名
      Takeya Unuma et al.(著者計9名、内4番目)
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70・15

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Progress in Nano-Electro-Optics IV : Characterization of Nano-Optical Materials and Optical Near-Field Interactions (Ed.M.Ohtsu) Chap.2分担執筆2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshita, H.Akiyama
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshita, J-W.Oh, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West: "Control of MBE surface step-edge kinetics to make an atomically smooth quantum well"Journal of Crystal Growth. 251・1-4. 62-67 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Akiyama, M.Yoshita, L.N.Pfeiffer, K.W.West: "Quantum wire lasers with high uniformity formed by cleaved-edge overgrowth and growth-interrupt anneal"Solid State Communications. 127・2. 63-68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ishii, T.Aisaka, J-W.Oh, M.Yoshita, H.Akiyama: "Low and aniostropic barrier energy for adatom migration on a GaAs (110) surface studied by first-principles calculations"Applied Physics Letters. 83・20. 4187-4189 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshita, Y.Hayamizu, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West: "Fabrication and microscopic characterization of a single quantum wire laser with high uniformity"Physica E. 21・2-4. 230-235 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J-W.Oh, M.Yoshita, H.Itoh, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West: "Carrier diffusion on atomically flat (110) GaAs quantum wells"Physica E. 21・2-4. 689-692 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi