2019 年度研究成果報告書

窒素デルタドープによるGaAs基板上InAs量子ドット発光の1.5μm帯長波長化

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06352
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	神戸大学
研究代表者	海津利行神戸大学, 研究基盤センター, 助教 (00425571)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	量子ドット / 窒素ドープ / キャップ成長温度 / 長波長発光 / 発光強度
研究成果の概要	GaAs基板上InAs量子ドットの長波長発光を目指し、量子ドット形成前のGaAs下地層への窒素ドープとGaAsキャップ層埋め込み成長温度変化を組み合わせた量子ドットの発光波長制御手法について研究を行った。窒素ドープによるGaAs下地層から量子ドット内へのGa混入の抑制にともなうas-grownの量子ドットサイズの減少とIn組成の増大、キャップ温度による埋め込み成長過程の量子ドット縮小の3つの効果が重畳して発光波長が決定されることを明らかにするとともに、従来の試料と比較して、高い発光強度での1.3 μm帯発光を達成した。
自由記述の分野	ナノ構造材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	量子ドットの発光波長を決定する主な要因であるas-grownの量子ドットサイズとIn組成、キャップ層埋め込み成長過程の量子ドット縮小についての詳細を明らかにすることによって、波長制御手法を確立するための知見を得るとともに、最適な窒素ドープ条件とキャップ温度の組み合わせによって得られる高い発光強度を有する1.3 μm帯発光を光情報通信へ利用することによって、光周波数帯域の有効活用につながる。