| 研究課題/領域番号 |
21360004
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
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| 研究分担者 |
土方 泰斗 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70322021)
尾鍋 研太郎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (50204227)
片山 竜二 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40343115)
八木 修平 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (30421415)
窪谷 茂幸 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教 (70583615)
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| キーワード | 半導体物性 / 光物性 / 結晶工学 / 応用光学・量子光工学 / MBE、エピタキシャル / 単一光子 |
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| 研究概要 |
本研究では、原子層ドーピング技術などを用いて局所ドーピング構造半導体を作製し、量子暗号通信などの量子情報技術において重要な役割を果たす、優れた波長再現性・完全なランダム偏光・高い光子発生効率などの特徴を有する単一光子発生の実現を目指した。本年度の具体的な研究実績は以下の通りである。
1 基板面方位選択による発光特性制御
昨年度に引き続いて、成長に用いる半導体基板面方位を選択することによって、主に発光の偏光特性について検討を行った。昨年度までに明らかにしていた、(110)面上に作製した窒素局所ドーピング構造半導体においては窒素原子対の配列の違いによって偏光特性が異なることを利用して、特定の種類の窒素原子対を利用することによってランダム偏光を実現することができた。また、半導体基板面方位を選択することによって、配列の異なる窒素原子対による発光の観測頻度の違いが生じる様子を統計的に明らかにした。さらに、(001)面上に作製した窒素局所ドーピング構造半導体において、単一の等電子トラップからの発光に対する一軸応力の影響を明らかにした。
2 励起子分子を利用した量子もつれ光子対発生の可能性の検討
GaAs中の窒素原子対によって形成された単一の等電子トラップから励起子分子発光を観測することに成功した。励起子分子の束縛エネルギーは約8meVとInAs量子ドットに比べて大きくなることがわかった。
3 エルビウム原子ドーピング構造半導体の作製条件の検討
分子線エピタキシー法によってエルビウム原子をドーピングしたGaAsを作製する条件を検討し、濃度数パーセントのエルビウム原子を一様にドーピングすることに成功した。作製に際してエルビウム原子の表面偏析の影響も少なく、十分に原子層ドーピングを行える可能性を示すことができた。
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