2002 年度実績報告書

自己組織化量子ドットの全体配列化メカニズムと電子物性

研究課題

研究課題/領域番号	13650333
研究機関	筑波大学
研究代表者	岡田至崇筑波大学, 物理工学系, 講師 (40224034)
キーワード	量子ドット / 自己組織化量子ドット / 自己組織化成長 / 走査型プローブ顕微鏡 / 導電性プローブ / 人工原子
研究概要	GaAs(311)B基板上の量子ドット群は、整列性、均一性に優れ、また高密度に自己組織化成長する。本年度は、GaAs(311)B基板上In_<0.4>Ga_<0.6>Asドット群の中で、クリーンでかつ対称性に優れた単一ドットの量子エネルギー状態とそのトンネル特性を調べた。InGaAs/GaAs自己組織化ドットの場合、ドット層の上に薄いスペーサを介して次のドット層を成長させると、下層のドットの直上に次のドットが形成される。また相分離によりInAs-richになっているドット表面とプローブ間のショットキー障壁は小さく、オーミック接触が容易に形成されやすくなっているため、コンタクトモードの測定では、印加バイアスにより試料内部のポテンシャル変調が可能である。このように最表面のドット層をナノマーカーおよびナノエミッタとして用いることで、探針からトンネル障壁層のスペーサ層を介して、直下に埋め込まれた単一ドットに少数電子の注入することができる。このような状態を利用して、任意に選択した単一ドットに対して一つずつ電子を入れていったところ、量子ドットが人工原子的な振る舞いを示し、ドットの電子状態として殻構造を成していることを明らかにした。さらに、隣接したドットが弱く結合している場合は、ドット間のトンネル障壁層中にまで電子の波動関数がしみ込んでいるため、電流が流れやすい状態になっていることを明らかにした。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Y.Okada 他3名: "Control of dark currents in multi-quantum well solar cells fabricated by atomic H-assisted molecular beam epitaxy"Journal of Crystal Growth. 237-239. 1515-1518 (2002)
[文献書誌] M.Miyagi 他4名: "Transport through LnGaAs/GaAs(311)B Quantum Dots Studied by Conductive Scanning Probes"Institute of Physics Conference Series. 170. 561-566 (2002)
[文献書誌] Y.Okada 他4名: "Self-organized InGaAs quantum dots grown onGaAs (311)B substrate studied by conductive atomic force microscope technique"Journal of Crystal Growth. 245. 212-218 (2002)
[文献書誌] H.Z.Song 他6名: "Finely Controlling Quantum Dots on GaAs Surface Patterned by Removing Oxide Dots Formed in Atomic Force Microscope Lithography"Proceedings of the 26th International Conference of the Physics of Semiconductors, Edinburgh (July 2002). (印刷中).
[文献書誌] R.Oshima 他3名: "Temperature dependence of photoluminescence from long-wavelength InGaAs quantum dots on GaAs(311)B substrate"Proceedings of 2nd International Workshop on Quantum Nonplanar Nanostructures & Nanoelectronics, Tsukuba (Sept. 2002). (印刷中).
[文献書誌] Y.Okada 他3名: "High-density self-organized quantum dots with improved size uniformity for optical device applications"Proceedings of SPIE Photonics-Asia 2002, Shanghai (Oct. 2002). (印刷中).

2002 年度 実績報告書

自己組織化量子ドットの全体配列化メカニズムと電子物性

研究代表者

岡田 至崇 筑波大学, 物理工学系, 講師 (40224034)

研究成果

[文献書誌] Y.Okada 他3名: "Control of dark currents in multi-quantum well solar cells fabricated by atomic H-assisted molecular beam epitaxy"Journal of Crystal Growth. 237-239. 1515-1518 (2002)

[文献書誌] M.Miyagi 他4名: "Transport through LnGaAs/GaAs(311)B Quantum Dots Studied by Conductive Scanning Probes"Institute of Physics Conference Series. 170. 561-566 (2002)

[文献書誌] Y.Okada 他4名: "Self-organized InGaAs quantum dots grown onGaAs (311)B substrate studied by conductive atomic force microscope technique"Journal of Crystal Growth. 245. 212-218 (2002)

[文献書誌] H.Z.Song 他6名: "Finely Controlling Quantum Dots on GaAs Surface Patterned by Removing Oxide Dots Formed in Atomic Force Microscope Lithography"Proceedings of the 26th International Conference of the Physics of Semiconductors, Edinburgh (July 2002). (印刷中).

[文献書誌] R.Oshima 他3名: "Temperature dependence of photoluminescence from long-wavelength InGaAs quantum dots on GaAs(311)B substrate"Proceedings of 2nd International Workshop on Quantum Nonplanar Nanostructures & Nanoelectronics, Tsukuba (Sept. 2002). (印刷中).

[文献書誌] Y.Okada 他3名: "High-density self-organized quantum dots with improved size uniformity for optical device applications"Proceedings of SPIE Photonics-Asia 2002, Shanghai (Oct. 2002). (印刷中).

2002 年度実績報告書

岡田至崇筑波大学, 物理工学系, 講師 (40224034)