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2010 年度 実績報告書

窒化物半導体ナノ構造の動的電子相関とダイナミクス

公募研究

研究領域半導体における動的相関電子系の光科学
研究課題/領域番号 21104518
研究機関上智大学

研究代表者

江馬 一弘  上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)

キーワード窒化物半導体 / 動的電子相関 / ナノ結晶 / ナノコラム / ランダムレーザー / GaN / InN
研究概要

本年度も昨年度と同様に,試料作成を連携研究者の菊池が担当し,光学測定・物性解明を代表者の江馬を中心として,研究協力者の欅田および学生3名が協力して行った.
GaNナノコラムについては,コラム形状が動的電子相関に及ぼす影響を明らかにしようと試みたが,測定がうまくいかなかったため,配列効果に対する研究に重心をシフトした.ランダムに配列した場合の光局在の研究と局在が強い状態で強励起したときに生じるランダムレージングについての研究を行った.その結果,GaNナノコラムにおいて始めてランダムレージングの観測に成功し,光局在とランダムレージングの関係も詳細に調べることができた.特に,光局在の全体像を把握できる擬ギャップマップの作成に成功したことは大きい.これにより,コラム径や充填率をどのようにすれば,どの周波数の光が局在するかを判定できるようになった.さらに,単一パラメータスケーリングに関する考察も行い,光の局在長とシステムサイズだけで決まる局在の特性を明らかにした.
InNについては,21年度に行った薄膜を用いた基礎物性の解明を,ナノコラムにも進めた.ナノコラムと薄膜を比較すると,キャリアダイナミクスに違いが現れ,ナノコラムは光励起キャリアのバンドギャップ再規格化の効果が非常に強い系だということも判明した.今後は,InNに関しても,コラム径を制御した試料を用いて,より詳細なダイナミクスの研究に発展させて行く予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Light Localization Characteristics in a Random Configuration of Dielectric Cylindrical Columns2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Inose
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 ページ: 205328(7)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random laser action in GaN nanocolumns2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 97 ページ: 151109(3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulated emission on two-dimensional distributed feedback scheme in triangular GaN nanocolumn arrays2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kouno
    • 雑誌名

      Electronics Lett.

      巻: 46 ページ: 644-645

    • 査読あり
  • [学会発表] Photoexcited carrier relaxation dynamics of InN films and nanocolumns (invited)2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ema
    • 学会等名
      SPIE Photonics West'11
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20110122-20110127
  • [学会発表] Anderson localization of light in a random configuration of semiconductor nanocolumns2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Inose
    • 学会等名
      SPIE Photonics West'11
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20110122-20110127
  • [図書] 光物理学の基礎2010

    • 著者名/発表者名
      江馬一弘
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      朝倉書店
  • [備考]

    • URL

      http://soliton.ph.sophia.ac.jp/

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公開日: 2012-07-19  

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