| 研究課題/領域番号 |
63460138
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
濱崎 襄二 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00013079)
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| 研究分担者 |
荒川 泰彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (30134638)
榊 裕之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90013226)
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| キーワード | キャリヤ誘起効果 / 量子井戸 / 励起子効果 / 磁場効果 / GaAs / AlGaAs / 共鳴トンネルダイオ-ド / 光デバイス / 光物性 |
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| 研究概要 |
前年度に引続き、量子井戸構造でのキャリヤ誘起効果の物理機構とその制御法を探るため、磁場中の光学特性を調べ、励起子効果に関する新たな知見を得た。また、これまでの成果を利用して、新デバイスを探索するため、共鳴トンネルダイオ-ドにおけるキャリヤ誘起効果を明確にした。さらに、キャリヤ誘起効果を増大させる構造として量子井戸細線・量子井戸箱に着目し、キャリヤ数を変化させることに伴う光学特性の変化の理論的検討が進行中である。以下に、個々の成果を述べる。
1.キャリヤ存在下での2次元励起子の消滅と磁界印加による回復現象
2次元励起子は、多数の電子の存在下では、位相空間占有効果とスクリ-ニングのため消滅する。この現象は、キャリヤ誘起による光学特性の変化を利用したデバイスの動作に影響を及ぼす。本研究では、1〜2×10^<11>cm^<-2>程度でもこの消滅効果が明瞭に現れて、自由な電子・正孔対となることを示すとともに、磁界を印加すると、電子・正孔が狭い領域でサイクロトロン運動を行うため、励起子が回復することを見出した。
2.二重障壁共鳴トンネルダイオ-ド(DB-RTD)におけるキャリヤ誘起効果
DB-RTDでは、共鳴時に、電子波の多重反射によって、ピコ秒オ-ダで井戸内に電子が蓄積される。この蓄積過程に伴う光学特性の変化を利用した高速光デバイスの実現可能性を探るため、DB-RTDに電界を印加し、発光スペクトルと励起スペクトルを測定した。その結果、共鳴時に顕著なキャリヤ誘起効果(吸収端の高エネルギ-化と発光波長の低エネルギ-化)が現われることを明らかにした。また、この時の両者のエネルギ-差から、蓄積量(5×10^<11>cm^<-2>)を定量的に決定した。
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