バリア層組成揺らぎを利用した量子構造における弱局在状態の制御

• 研究課題/領域番号: 20360021
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70261196)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2010年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2009年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2008年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 量子井戸 / 量子ドット / 濡れ層 / 波動関数 / 界面揺らぎ / 組成揺らぎ / 局在状能 / 近接場光学顕微鏡 / 活性化エネルギー / 局在状態 / 界面物性 / 励起子 / 磁気発光分光

研究概要

1～3原子層の厚さを有する量子井戸や量子ドット濡れ層に閉じ込められた電子の波動関数はバリア層に大きく浸み出すため、その電子状態の詳細は、バリア層におけるさまざまな揺らぎを明らかにする上で良いプローブとなる。そこで本研究では、近接場光学顕微鏡を用いたナノイメージング分光法と数値シミュレーションを駆使し、局在電子状態の解明をおこない、バリア層揺らぎとの関連を明らかにした。さらに、局所的な応力印加を利用した量子状態制御のデモンストレーションをおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] Low-Density InAs Quantum Dots Grown on InP(001) Using Solid-Source Molecular Beam Epitaxy with a Post-Growth Annealing Process (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Kubota, T.Saiki, P.Regreny, A.Benamrouche, M.Gendry
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49
  • NAID: 40017085047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Density InAs Quantum Dots Grown on InP(001) Using Solid-Source Molecular Beam Epitaxy with a Post-Growth Annealing Process (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Kubota, T.Saiki, P.Regreny, A.Benamrouche, M.Gendry
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: VOL.49
  • NAID: 40017085047
  • 査読あり
• [雑誌論文] FDTD simulated observation of a Gold Nanorod by scanning Near-field Optical Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sawada, H.Nakamura, T.Maruoka, Y.Tamura, K.Imura, T.Saiki, H.Okamoto
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: VOL.5
  • NAID: 130000669100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Density InAs Quantum Dots Grown on InP(001) by Solid-Source Molecular Beam Epitaxy Applying Post Growth Annealing Process (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Kubota, T.Saiki, P.Regreny, A.Benamrouche, M.Gendry
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 49(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Space Charge Field Effect on Excitons in a GaAs Quantum Dot by Near-Field Optical Wavefunction Mapping (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Sugimoto, N.Tsumori, S.Nomura, T.Saiki
  • 雑誌名: Opt.Rev. 16 ページ: 269-273
  • NAID: 10025304566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Space Charge Field Effect on Excitons in a GaAs Quantum Dot by Near-Field Optical Wavefunction Mapping (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Optical Review 掲載決定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of weak confinement potentials by near-field optical imaging spectroscopy of exciton and biexciton in a single quantum dot (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Sugimoto, S.Nomura, T. Saiki
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of weak confinement potentials by near-field optical imaging spectroscopy of exciton and biexciton in a single quantum dot (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 93
  • 査読あり
• [学会発表] 近接場光学顕微鏡による励起子波動関数マッピングの原理とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第54回シンポジウム
  • 発表場所: 金沢市文化ホール(金沢)
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Nano-imaging spectroscopy of semiconductor quantum structures (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: International Symposium on Young Researcher Global Leader Training Program
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan(INVITED)
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] Nano-imaging spectroscopy of semiconductor quantum structures (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: International Symposium on Young Researcher Global Lcader Training Program
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] 臨界膜厚近傍におけるInAs/InP濡れ層の構造評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 唐仁原裕樹, 久保田良輔, 土屋直樹, 佐久間芳樹, 斎木敏治
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 半導体量子構造の近接場ナノイメージング分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治
  • 学会等名: レーザー学会東京支部セミナー第21回若手技術者のためのレーザー応用セミナー
  • 発表場所: 慶應義塾大学(横浜)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] Near-Field Photoluminescence Spectroscopy with an Optical Mask using Phase Change Material (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Tsumori, T.Saiki
  • 学会等名: The International Conference on Nanophotonics
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Visualization of local perturbation in semiconductor quantum dots by using a near-field scanning optical microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics
  • 発表場所: Jeju, Korea(INVITED)
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Visualization of local perturbation in semiconductor quantum dots by using a near-field scanning optical microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Near-Field Optics
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Visualization of local perturbation in semiconductor quantum dots by near-field optical wavefunction mapping (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: The 8th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Visualization of local perturbation in semiconductor quantum dots by near-field optical wavefunction mapping (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: The 8th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: Shanghai, China(INVITED)
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] Near-field Imaging Spectroscopy of Low Density InAs/InP Quantum Dots (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Kubota, D.Mizuno, T.Saiki, E.Dupuy, P.Regreny, M.Gendry
  • 学会等名: 2009 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials
  • 発表場所: Newport Beach, USA
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] Visualization of Confinement Potentials of Semiconductor Quantum Structures by Near-Field Optical Mapping of Exciton Wavefunction (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki, Y.Sugimoto
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Microscopy Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea(INVITED)
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] Visualization of Confinement Potentials of Semiconductor Quantum Structures by Near-Field Optical Mapping of Exciton Wavefunction (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Saiki
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Microscopy Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] Real-space Visualization of Exciton Confinement in Semiconductor Quantum Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Saiki
  • 学会等名: 21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2008-10-30
• [学会発表] Real-space Visualization of Exciton Confinement in Semiconductor Quantum Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 学会等名: 21st International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Fukuoka, Japan(INVITED)
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Visualization of Weak Confinement Potentials by Near-field Optical Imaging Spectroscopy of Exciton and Biexciton in a Single Quantum Dot (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Sugimoto, T.Saiki, S.Nomura
  • 学会等名: 2009 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Visualization of Weak Confinement Potentials by Near-field Optical Imaging Spectroscopy of Exciton and Biexciton in a Single Quantum Dot (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sugimoto
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Near-field imaging spectroscopy of single InAs/InP quantum dots in optical telecommunication wavelength band (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Kubota, K.Nakashima, D.Mizuno, T.Saiki, Y.Sakuma, T.Usuki
  • 学会等名: The 5th International Conference on Semiconductor Quantum Dots
  • 発表場所: Gyeongju, Korea
  • 年月日: 2008-05-14
• [図書] 近接場光のセンシング・イメージング技術への応用(分担執筆) (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 近接場光のセンシング・イメージング技術への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治(分担執筆)
  • 総ページ数: 253
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 走査プローブ顕微鏡(分担執筆) (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治
  • 出版者: 共立出版株式会社
• [図書] 光物性入門 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治、戸田泰則
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 走査プローブ顕微鏡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治(分担執筆)
  • 出版者: 共立出版
• [図書] ナノイメージング(分担執筆) (2008)
  • 著者名/発表者名: 斎木敏治
  • 出版者: エヌティエス出版
• [図書] Progress in Nano-Electro-Optics VI : Characterization of Nano-Optical Materials and Optical Near-Field Interactions(partial contribution) (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Saiki
  • 出版者: Springer
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.saiki.elec.keio.ac.jp/home.html