| 研究課題/領域番号 |
09831004
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
極微細構造工学
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
杉村 陽 甲南大学, 理学部, 教授 (30278791)
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| 研究分担者 |
パブロ バッカロ ATR環境適応通信研究所, 研究員
藤田 和久 ATR環境適応通信研究所, 主任研究員
梅津 郁朗 甲南大学, 理学部, 助教授 (30203582)
VACCARO Publo o ATR Adaptive Communication Research Labs., Researcher
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 量子ドット / ドット間相互作用 / 結合 / 光伝導 / フォトルミネッセンス / 強相関係 / InGaAs / ドット密度 |
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| 研究概要 |
ドット密度の異なるInAs/GaAs量子ドットをStranski-Krastanov成長モードで自己形成的に作成した。低温(12K)においてこの試料のフォトルミネッセンス(PL)測定をおこなうと、ドット密度が高い場合、低エネルギー側に裾を引く非対称形のスペクトルが得られた。一方、ドットサイズの分布を原子間力顕微鏡を用いて測定し、各ドットが独立であるとして量子準位の不均一分布を導出して実験結果と比較したが、PLスペクトルの非対称性は説明できないことが明らかになった。理論的には、3個のドットが結合したとき近接した2個の反結合的な量子状態と1個の結合量子状態に分裂するため、ドット間の電子結合によっても非対称スペクトルが得られる可能性がある。このため、多数のドットをランダムに配置したときの結合量子状態を数値計算で求めたところ、実験結果と同じ非対称スペクトルが得られた。したがって、高密度ドット系では、実際にドット間の電子結合が生じているものと考えられる。また、PLスペクトルの温度依存性の測定結果によると、約60Kを境にPLスペクトルの傾向が変化するため、この温度以上ではインコヒーレントトンネル現象が主となり、結合量子状態は構成されずに小さいドットから大きなドットへ電子が移動していくと考えられる。さらに、ドット間結合が大きいと見積もられる試料について、電極付けをおこない光電導特性の測定を行った。その結果、高密度ドット系では電流-電圧特性に起伏がみられ、ある電圧で微分抵抗の値がピークを示すという特性が得られた。この結果は、この系において電子間の多体効果に基づくと思われる非線形電気伝導現象が得られている可能性が高いことを示していると考えられる。
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