GaAs(111)面上高対称性量子ドットの自己形成に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22710107
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 間野 高明 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端フォトニクス材料ユニット, 主任研究員 (60391215)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 量子ドット / ガリウム砒素 / もつれ合い光子 / 自己形成 / 量子情報 / 液滴

研究概要

発光の微細構造分裂幅の小さい量子ドットを実現する事を目的に、液滴エピタキシー法を用いたGaAs(111) A面上の高対称量子ドット自己形成に関する研究を行った。液滴形成条件、結晶化条件、アニール条件の最適化により、密度・サイズ・形状の制御技術を確立した。作製した量子ドットの発光特性を顕微分光法により調べた所、対称性の向上により、ほぼすべての量子ドットで、極めて小さい微細構造分裂幅が実現されている事が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Self-Limiting Growth of Hexagonal and Triangular Quantum Dots on(111) (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, M. Abbarchi, T. Kuroda, Y. Sakuma, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: Vol.12 ページ: 1411-1415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark-Bright Mixing of Interband Transitions in Symmetric Semiconductor Quantum Dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Sallen, B. Urbaszek, M. M. Glazov, E. L. Ivchenko, T. Kuroda, T. Mano, 他
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol.107 ページ: 166604-1-166604-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lasing in ultra-narrow emission from GaAs quantum dots coupled with a two-dimensional layer (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: Vol.22 ページ: 335201-1-335201-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Step Formation of Gallium Droplets with High Controllability of Size and Density (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 巻: Vol.11 ページ: 4647-4681
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly of GaAs Quantum Wires Grown on(311) A Substrates by Droplet (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, J. G. Keizer, T. Mano, P. M. Koenraad, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.4 ページ: 055501-1-055501-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural atomic-scale analysis of GaAs/AlGaAs quantum wires and quantum dots grown by droplet epitaxy on a(311) A substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: J. G. Keizer, M. Jo, T. Mano, T. Noda, K. Sakoda, and P. M. Koenraad
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol.98 ページ: 193112-193112-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of low-temperature capping on the optical properties of GaAs/AlGaAs quantum wells (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, D. Guotao, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Nanoscale Research Letters 巻: Vol.6 ページ: 76-1-76-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembled GaAs quantum dots coupled with GaAs wetting layer grown on GaAs(311) A by droplet epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, T. Noda, T. Kuroda, S. Sanguinetti, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: Vol.8 ページ: 257-259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly of Symmetric GaAs Quantum Dots on(111) A Substrates : Suppression of Fine-Structure Splitting (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, M. Abbarchi, T. Kuroda, B. McSkimming, A. Ohtake, K. Mitsuishi, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.3 ページ: 065203-1-065203-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unstrained GaAs Quantum Dashes Grown on GaAs(001) Substrates by Droplet Epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.3 ページ: 045502-1-045502-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological control of GaAs quantum dots grown by droplet epitaxy using a thin AlGaAs capping layer (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, and K. Sakoda
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Vol.108 ページ: 083505-1-083505-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液滴エピタキシーによるGaAsナノ構造の自己形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 間野高明
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 79巻 ページ: 0444-0447
  • 査読あり
• [学会発表] 液滴エピタキシを用いた(111) A面上三角形量子ドットの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 定昌史、間野高明、迫田和彰
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形市山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] 液滴エピタキシを用いた(311) A面上GaAs量子細線の作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 定昌史、間野高明、迫田和彰
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形市山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] 液滴エピタキシを用いた(111) A面上三角形量子ドットの形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 定昌史、間野高明、迫田和彰
  • 学会等名: 第30回電子材料シンポジウム
  • 発表場所: 滋賀県守山市ラフォーレ琵琶湖
  • 年月日: 20110629-0701
• [学会発表] SELF-ASSEMBLY OF TRIANGULAR QUANTUM DOTS ON(111) A SUBSTRATES BY DROPLET EPITAXY (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Jo, T. Mano, M. Abbarchi, T. Kuroda, and K. Sakoda
  • 学会等名: The 7th International Conference on Low Dimensional Structure
  • 発表場所: メキシコTelchac
  • 年月日: 20110522-27
• [学会発表] Recent Progress in Droplet Epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, M. Jo, T. Kuroda, M. Abbarchi, and K. Sakoda
  • 学会等名: The 7th International Conference on Low Dimensional Structure
  • 発表場所: メキシコTelchac
  • 年月日: 20110522-27
• [学会発表] 液滴エピタキシー法による様々なナノ構造の自己形成' (2011)
  • 著者名/発表者名: 間野高明、野田武司、川津琢也
  • 学会等名: 第7回量子ナノ材料セミナー
  • 発表場所: 東京都目黒区東京大学先端研
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] AlGaAs薄膜キャップを用いたGaAs量子ドットの形状制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 定昌史、間野高明、迫田和彰
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 日本長崎
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] 温AlGaAsキャップGaAs量子井戸の熱処理による発光特性変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 定昌史、間野高明、迫田和彰
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 日本長崎
  • 年月日: 20100914-17
• [学会発表] Self-Assembly of GaAs Quantum Dots on(n11)(n=0, 1, 3) Substrates by Droplet Epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, T. Kuroda, T. Noda, and K. Sakoda
  • 学会等名: 8th International Workshop on Epitaxial Semiconductors on Patterned Substrates and Novel Index Surfaces
  • 発表場所: イタリアコモ市
  • 年月日: 20100614-18
• [学会発表] Self-Assembled GaAs Quantum Dots Coupled with GaAs Wetting Layer Grown by Droplet Epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mano, T. Noda, S. Sanguinetti, and K. Sakoda
  • 学会等名: The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: 日本高松市
  • 年月日: 20100531-0604
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/units/apm/index.html