研究課題/領域番号 |
13852006
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研究種目 |
基盤研究(S)
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配分区分 | 補助金 |
研究分野 |
応用光学・量子光工学
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研究機関 | 北海道大学 |
研究代表者 |
O・B Wright 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90281790)
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研究分担者 |
松田 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30239024)
友田 基信 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30344485)
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研究期間 (年度) |
2001 – 2005
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キーワード | 半導体量子井戸構造 / 電子波動関数 / ポンププローブ分光 / サブTHz音響フォノン / 電子格子相互作用 / 超高速現象 / 不均一多層膜 / ピコ秒レーザー音響法 |
研究概要 |
本研究で得られた成果の概要は以下のとおりである。 1)複数の量子井戸層を持つGaAs/GaAlAs試料を用いてTHz音響フォノンの生成および検出実験を行った。また、この実験結果を定量的に解析するためにフォノン生成および検出についての理論モデルを構築した。 2)我々は実験を重ね、測定の時間分解能およびフォノンパルス形状測定の忠実度を向上させた。i)より短い光パルス(400fs)を用いることにより量子井戸構造を用いて0.5THzまでの音響フォノン生成を確認した。ii)斜め入射プローブ光学系と偏光操作を用いた新しい測定系を構築した。Cr薄膜を用いた実験により、新しい手法の有効性を確認した。 3)我々はピコ秒領域のフォノンパルスを検出するための新しい超高速サニアック干渉計を開発した。この方法はひとつの集光レンズを用いてフォノン生成・検出を行うもので、試料の片面から垂直入射光学系により測定を行うことができる。ポンププローブ光の水平位置を1ミクロンの精度で制御できる。 4)量子井戸の実験解析を補助するためにバルクGaAs中での超高速フォノン励起に関する基礎的な研究を行った。試料中の光励起キャリアの超高速拡散を考慮したフォノンパルス生成モデルを構築した。また結晶の異方性を利用した剪断フォノンパルス生成・検出を実証した。 5)量子井戸試料を用いてフォトルミネッセンスを利用した新しいフォノンパルス検出法の研究を行った。この方法は表面でのフォノン検出よりも時間分解能を高められると期待される。
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