半導体ナノ構造局在励起子の状態と移動に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22560008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 松本 俊 山梨大学, 名誉教授 (00020503)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 励起子 / 多重量子井戸 / 希薄磁性半導体 / スピン偏極の外場変調 / 励起子移動現象 / MBE / スピン偏極 / 磁性半導体

研究概要

希薄磁性半導体井戸と非磁性半導体井戸をもつ多重量子井戸構造を用いて井戸局在励起子の井戸間移動現象を調べた。励起子のスピン状態と励起子再結合に伴う発光の円偏光度に着目して、希薄磁性井戸から非磁性井戸への励起子移動を確認した。移動過程の観測に適した試料構造を設計製作し、隣接井戸間の移動と隣の隣の井戸への移動を分離した観測に成功した。本研究成果は半導体ナノ構造中の励起移動を基本過程とする新奇デバイスへの展開につながる。

研究成果

• [雑誌論文] Spin-polarized exciton transfer in Zn-Cd-Mn-Se multi quantum wells (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, F. Iwasaki, M. Hishikawa, S. Fukasawa, T. Muranaka, and Y. Nabetani
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: (印刷中)
• [雑誌論文] Constrained dynamics of excitation transfer due to a structured nano system (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suwa, A. Ishikawa, T. Matsumoto, H. Hori and K. Kobayashi
  • 雑誌名: Physica Scripta 巻: Vol.T151
• [雑誌論文] Constrained dynamics of excitation transfer due to a structured nano system (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Suwa
  • 雑誌名: Physica Scripta 巻: T151 ページ: 014054-014054
  • DOI: 10.1088/0031-8949/2012/t151/014054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical and structural properties of Zn-Cd-Mn-Se double quantum well systems (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, K. Ohmori, K. Kodama, M. Hishikawa, S. Fukasawa, F. Iwasaki, T. Muranaka, Y. Nabetani
  • 雑誌名: Jap. J. Appl. Phy 巻: Vol.50
  • NAID: 210000070540
• [雑誌論文] Optical and Structural Properties of Zn-Cd-Mn-Se Double Quantum Well Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50(印刷中)
  • NAID: 210000070540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling of spin polarized excitons in ZnCdSe and ZnCdMnSe coupled double quantum wells (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ohmori, K. Kodama, T. Muranaka, Y. Nabetani, and T. Matsumoto
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C ページ: 1642-1644
• [学会発表] 化合物半導体の薄膜作製評価と多元系機能材料研究会-新機能・新材料を目指して- (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会 2012 年度講演会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟市)
  • 年月日: 2012-11-30
• [学会発表] スピン偏極励起子の井戸間移動の外場による制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 輿石渓、小仲修平、岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] Spin-polarized exciton transfer in Zn-Cd-Mn-Se multi quantum wells (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, F. Iwasaki, M. Hishikawa, S. Fukasawa, T. Muranaka, and Y. Nabetani
  • 学会等名: 18th International Conference on Ternary andMultinary Compounds
  • 発表場所: ザルツブルグ大学(ザルツブルグ、オーストリア)
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] 量子井戸局在励起子の多重井戸間移動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、小仲修平、輿石渓、川崎永人、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Spin-polarized exciton transfer in Zn-Cd-Mn-Se multi quantum wells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto
  • 学会等名: 18th International Conference on Ternary and Multinary Compound
  • 発表場所: ザルツブルグ大学（ザルツブルグ、オーストリア）
• [学会発表] スピン偏極励起子の井戸間移動の外場による制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 輿石 渓
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山市）
• [学会発表] 化合物半導体の薄膜作製評価と多元系機能材料研究会－新機能・新材料を目指して－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本 俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会2012年度講演会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟市）
  • 招待講演
• [学会発表] ZnCdMnSe 系多重量子井戸局在励起子の井戸間移動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、小仲修平、輿石渓、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会 2011 年度講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] ZnCdMnSe 系多重量子井戸における励起子注入過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、小仲修平、輿石渓、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会 2011 年度講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] ZnCdMnSe系多重量子井戸における励起子注入過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会2011年度講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 非対称多重量子井戸構造の成長と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 輿石渓、深澤左興、菱川正夫、岩崎文昭、 米山貴裕、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 量子井戸局在励起子発光の励起スペクトル (2011)
  • 著者名/発表者名: 小仲修平、岩崎文昭、深澤左興、菱川正夫、輿石渓、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] DQW 局在スピン偏極励起子発光の動特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、小仲修平、輿石渓、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] DQW局在スピン偏極励起子発光の動特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Exciton transfer between ZnCdMnSe and ZnCdSe quantum wells (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hishikawa, S. Fukasawa, F. Iwasaki, K. Omori, K. Kodama, T. Muranaka, Y. Nabetani, T. Matsumoto
  • 学会等名: 15th International Conference on II-VI Compounds
  • 発表場所: Mayan Riviera(メキシコ)
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Zn-Cd-Mn-Se 系 DQW の光学的特性と構造評価(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、米山貴裕、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] シャッター制御による混晶組成制御と多重量子井戸構造の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深澤左興、菱川正夫、岩崎文昭、輿石渓、米山貴裕、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] シャッター制御による混晶組成制御と多重量子井戸構造の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深澤左興, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Zn-Cd-Mn-Se系DQWの光学的特性と構造評価(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 結合 DQW 構造におけるスピン偏極励起子発光の動特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菱川正夫、深澤左興、岩崎文昭、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] DQW構造におけるスピン偏極励起子発光の動特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菱川正夫, 他
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 原料交互供給による Zn-Cd-Mn-Se 系ナノ構造の作製と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深澤左興、菱川正夫、岩崎文昭、米山貴裕、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会 2010年度講演会
  • 発表場所: 千葉工業大学(習志野市)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] ZnCdSe 系 DQW における励起子トンネリングと励起子相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菱川正夫、深澤左興、岩崎文昭、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会 2010年度講演会
  • 発表場所: 千葉工業大学(習志野市)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] ZnCdSe系DQWにおける励起子トンネリングと励起子相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菱川正夫, 他
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会2010年度講演会
  • 発表場所: 千葉工業大学(習志野市)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 原料交互供給によるZn-Cd-Mn-Se系ナノ構造の作製と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深澤左興, 他
  • 学会等名: 応用物理学会多元系機能材料研究会2010年度講演会
  • 発表場所: 千葉工業大学(習志野市)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Optical and structural properties of Zn-Cd-Mn-Se double quantum well systems (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, K. Ohmori, K. Kodama, M. Hishikawa, S. Fukasawa, F. Iwasaki, T. Muranaka, Y. Nabetani
  • 学会等名: 17th International Conference on Ternary and Multinary Compounds
  • 発表場所: ラマダホテル会議場(バクー、アゼルバイジャン共和国)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Optical and structural properties of Zn-Cd-Mn-Se double quantum well systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto, et al.
  • 学会等名: 7th International Conference on Ternary and Multinary Compounds
  • 発表場所: ラマダホテル会議場(バクー、アゼルバイジャン共和国)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Zn-Cd-Mn-Se 系 DQWの光学特性と構造評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭、菱川正夫、深澤左興、村中司、鍋谷暢一、松本俊
  • 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(長崎市)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Zn-Cd-Mn-Se系DQWの光学特性と構造評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩崎文昭, 他
  • 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(長崎市)
  • 年月日: 2010-09-14