| 研究課題/領域番号 |
17H02910
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中 暢子 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10292830)
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| 研究分担者 |
秋元 郁子 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (00314055)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | バレー偏極 / 光配向 / 間接型半導体 / IV族半導体 / 光物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、間接型半導体における長寿命のキャリアに着目し、デルタバレー（結晶の〈001〉軸に等価な６方向の伝導帯の谷）にキャリアを選択的に光注入する手法を開拓した。励起波長の適切な選択によりシリコン結晶で高いバレー偏極度が保持されること、ダイヤモンドの定常光励起下で生成される低密度のバレー偏極キャリアが２次元電子系の移動度を上回る高移動度を示すこと、バレー偏極キャリアのミリメータースケールに迫る空間輸送が実際に起きていることを示唆する画期的な成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
直接型半導体は高い光再結合確率を持つ一方でキャリアの寿命は数ピコ秒と非常に短いため、情報保持に適する長いコヒーレンス時間を持つようなバレー偏極が強く求められている。本研究では、光遷移過程の複雑さのためにこれまで敬遠されてきた間接型間接型半導体に注目し、バレー偏極キャリアの選択的光注入法を新たに開拓した。本研究を通してデルタバレー偏極電子の注入法およびダイナミクスに関する理解を大きく進歩させることができたことは、次世代半導体材料のデバイス応用においても重要な意義を持つと考えられる。
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