| 研究概要 |
申請者らが開発した新規な低温結晶成長法(Hydrogen Radical e清hanced(HR))-CVD法において、原子層単位(Atomic Layer Epitaxy:ALE)で制御された低温結晶育成法が完成した。この技術を用いて、二次元に規則性を持ったIIVI族化合物混晶をGaAs(100)基板上に作製した。組成[(ZnS)_1(ZnSe)m]n(m,nは整数)においては、m=1〜12の広い組成領域で欠陥の少ない高品質Zn(S,Se)結晶が得られた。そのPL特性はバンド端からの自由エキシトンからの発光と思われる発光のみが認められ、欠陥の発生のない歪結晶が得られた。また。基板と格子整合する組成(m〜12)において、二次元に規則性を与えるために組成[(ZnS)n(ZnSe)_<12>n]m結晶(n=1〜4)を作製し、その特性の検討を行った。n≧2の結晶では、二次元規則性を示唆するx線回折におけるサテライトピークが観測され、設計通りの組成構造が形成されていることを明らかにした。また、同一組成にも拘わらず、その発光ラインのエネルギー値は二次元規則性による変調を受け、短周期超格子構造を形成していることを支持するエネルギーシフトをしている。
また、これらの結晶の発光過程のダイナミクスに関し、PLスペクトルのナノ秒時間時間分割測定と、ピコ秒観察を行った結果、寿命として30〜80psec(<30K)が得られ混晶にも拘わらず高速応答を示した。また、強光励起下ではエキシトン間相互作用によるエキシトン安定化効果も認められ、非線形光学デバイスを目指した物質設計の可能性を示唆する結果を得た。
|
