量子半導体エレクトロニクス

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05352016
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 生駒 俊明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80013118)
• 研究分担者: 中島 尚男 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20198071) ; 古屋 一仁 東京工業大学, 工学部, 教授 (40092572) ; 荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638) ; 小宮山 進 東京大学, 教養学部, 教授 (00153677) ; 安藤 恒也 東京大学, 物性研究所, 教授 (90011725)
• キーワード: 量子位相 / 電子波 / 量子効果 / バリスティック / 量子細線 / 量子井戸 / 量子箱

研究概要

固体中キャリアの量子力学的波動性に関する物理的研究および応用を探索する研究は、いわゆるメソスコピック物理として世界の研究機関、国内大学および企業の研究機関で基礎的な研究が活発に推進されている。ところが、これらの研究は最近、衝突無しのバリスティックなキャリア走行、あるいは無散乱のコヒーレントな波動伝搬、従って量子干渉の可能性について研究に展開しつつある。また、光エレクトロニクス分野では量子井戸細線、量子井戸箱などの量子サイズ効果の研究から半導体レーザの共振器を極めて小さくしたマイクロ共振器レーザにおける少数の電子と少数の光子の相互作用の研究が活発化している。このように明らかに従来の量子サイズ効果やメソスコピック物理の範囲を超えた研究が展開され第二フェーズに入りつつあると考えることができる。この第二フェーズの研究展開を量子半導体エレクトロニクスと呼ぶことにする。
このような量子半導体エレクトロニクスを学問として発展させ確立させることは非常に重要な課題である。従ってこの分野を重点領域の研究領域として発展させる必要がある。幸い量子半導体エレクトロニクスにつながる研究は、現在全国の大学、企業の基礎研究所で活発になされており、共同で企画調査を行うことができれば非常に有効な成果が期待できる。本研究は量子半導体エレクトロニクスの研究分野について企画調査を共同で行い重点領域の研究領域として発展させることを目的として推進された。
具体的には全体会議を9月と3月に2回行うとともに個別の研究者相互の研究交流を活発に行った。更に、本総合研究においては6年度から発足する重点領域研究「量子位相エレクトロニクス」の準備も進めた。その結果重点領域推進のための基盤が確立された。

研究成果

• [文献書誌] T.Saito: "Band Discontinuity and Effects of Si-Insertion Layer at (311) A Go As/Al As Interface" Solid State Electronics(to be published). (1994)
• [文献書誌] Y.Hashimoto: "Roles of Si-Insertion Layer at Ga As/Al As Heterointerface determined by X-ray Photomission Spectroscopy." J.Vac.Sci.Tech(to be published). (1994)
• [文献書誌] K.Agawa: "Electrical Properties of Heavily Si-deped Go As Grown on (311) A Go As Surfaces by Moleculay Beam Epitaxy." Procecdings of 20th Int'l Symp.Ga As and Related Compounds(to be published). (1994)
• [文献書誌] 橋本佳男: "半導体ヘテロ界面のバンド不連続量の測定とその制御" 応用物理. 63. 116-123 (1994)
• [文献書誌] S.Tsukamoto,Y.Nagamune,M.Nishioka,Y.Arakawa: "Fabrication of GaAs quantum wires(〜10nm) by metalorganic chemical vapor selective deposition growth." Appl.Phys.Lett.63. 355-357 (1993)
• [文献書誌] T.Arakawa,S.Tsukamoto,Y.Nagamune,M.Nishioka,J.H.LEE and Y.Arakawa: "Fabrication of In GaAs Strained Quantum Wire Structures Using Selective-Area Metal-Organic Chemical Vapor Deposition Growth" Jpn.J.Appl.Phys.32. L1377-L1379 (1993)
• [文献書誌] 神谷武志・荒川泰彦: "超高速光スイッチング技術" 株式会社培風館 山本格, 243 (1993)