| 研究課題/領域番号 |
17560004
|
|---|
| 研究機関 | 埼玉大学 |
|---|
研究代表者 |
矢口 裕之 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50239737)
|
|---|
| 研究分担者 |
吉田 貞史 埼玉大学, 工学部, 教授 (70302510)
土方 泰斗 埼玉大学, 工学部, 助手 (70322021)
|
|---|
| キーワード | エピタキシャル / 結晶工学 / 光源技術 / 先端機能デバイス / 光物性 / 単一光子 / 等電子トラップ |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、等電子トラップによる電子の閉じ込め効果に着目して、窒素原子および窒素原子対を基本的な単位構造とした半導体量子構造を作製し、特異な光物性を発現させ、物理的解明を行うことを目的とした。最終的には、量子暗号通信の実現に重要な役割を果たすと考えられる単一光子発生を制御するような新規素子の作製を目標としている。単一光子発生素子の作製に向けて、本年度は、等電子トラップを形成する窒素原子対の配列技術の確立および光物性に関する実験的検討を行った。母体となる半導体材料にはガリウム砒素を用いて、これに窒素原子をドーピングした。窒素原子対の配列に関しては、窒素原子の添加量、成長温度や原料供給速度など、構造を作製するための条件の最適化を行い、原子層ドーピング技術を利用することで、半導体中の限られた空間内に特定の窒素原子対がごく少数含まれるような試料を作製することができた。このような原子層ドーピング技術を利用して作製した試料に対して、測定位置を変化させて、顕微分光測定を行った結果、直径約1μmの範囲内において特定の窒素原子対からの発光が観測される場合とされない場合とがあることがわかった。このことは直径約1μmの範囲内に特定の窒素原子がある場合とない場合とが実現できたことを意味しており、単一光子発生素子作製に向けて重要な結果が得られた。また、素子への応用上不可欠となる発光効率の検討を進めた。ガリウム砒素・窒素系の混晶半導体において、光照射によって生じる発光効率の向上および構造変化について研究を行い、照射する光強度や窒素濃度が、発光効率の向上にどのように影響しているのかを明らかにした。
|
