| 研究課題/領域番号 |
12450120
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
榊 裕之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013226)
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| 研究分担者 |
野田 武司 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (90251462)
高橋 琢二 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (20222086)
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| キーワード | ナノ構造 / 量子ドット / アンチドット / 電子散乱 / InAsドット / 電子緩和 / 零次元電子 / プレーナ起格子 |
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| 研究概要 |
ナノメートル級のグレインを含む物質では、様々な仕組みによって電子が散乱される。本年はまず、引力の作用を持つ、InAs量子ドットが一個または複数の電子を捕えた時の電子散乱を調べ、カルデラ型ポテンシャルを考慮すると移動度や磁気抵抗振動の説明できることを見出した。また、斥力作用を持つInAlAsアンチドットによる2次元電子の散乱は界面凹凸による散乱に近いものとなることを示した。
次にグレイン中の電子の励起準位に流入した零次元電子が基底準位へと緩和する仕組みを考察し、光学フォノンと電子の結合したポーラロンが強い寄与をすることを明らかにした。また、InAs系の量子ドットが表面にある場合、周辺のGaAsと表面ポテンシャルが異なるため、金属探針との間で独特なショットキー障壁のできること見出した。
さらに単一の量子ドットに静電界が加えられた場合の量子準位の変化(シュタルク効果)を理論的に調べ、縦方向に積層化した構造では、量子井戸と同様の準位の変化の得られることや光吸収スペクトルに独特な性質の現れることを示した。またGaAs(III)B面からわずかに傾斜させた面上では、周期が約30nmで高さが約2nmの準周期的な凹凸が生じる。このことを活用し、量子井戸の界面に凹凸を導入すると、2次元電子や励起子の運動に強い異方向性が現れ、プレーナ超格子又は擬一次元電子状態が形成されることを示した。さらに凹凸の不均一性が強まると、電子の局在化が進むことも予測される。こうした試料について電子移動度を測定解析し、周期成分とランダム成分の相対的寄与を評価した。
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