半導体ナノ構造中の電子正孔ガスに対するドーパントイオン分布の影響に関する研究

半导体纳米结构中掺杂离子分布对电子空穴气体影响的研究

• 批准号: 09740254
• 负责人: 野村 晋太郎
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740254/
• 关键词: 半導体ナノ構造; 電子正孔ガス; ドーパント; 半導体; ナノ構造

(1) p型変調ドープ量子細線試料の強磁場下発光スペクトルの測定により、電子正孔間遷移の磁場依存性が非ドープ量子細線より非常に大きいことがわかった。自己無撞着ハートレー計算との比較により、観測された磁場下での大きなエネルギーシフトは、ドーパントイオンにより正孔ガスの分布が空間的に非対称になることにより、電子-正孔間光遷移が間接遷移になることに起因することを示した。量子細線構造をはじめとするナノメートル構造試料においては、従来、単一へテロ構造で考えられたようにドーパントイオンを一様なものとして近似するのは不十分で、ドーパントイオンを離散的なものとして扱うことが必要であることを実際に示した。(2) 間隔250nmの網状金属電極構造を電子ビームリソグラフィーによりn型変調ドープ量子井戸試料表面上に作製した。この表面網状金属電極と伝導性の裏面電極との間にバイアス電圧を印加することにより、電子ガスと局所的ドーパントイオンの分布の制御を試みた。バイアス電圧を印加するに伴い、発光スペクトルのフエルミ面近傍に量子ドットが結合状態にある際にこぶ状構造が現れるのを観測した。この構造は電子ガス-正孔間相互作用が外部ポテンシャルにより変調される効果によるものと考えられる。また、バンド端より9meV低いエネルギーに緩くポテンシャルに捕縛された状態からの発光を観測し、その発光強度がバイアス電圧に極めて強く依存することを見いだした。

(1) p type - adjustable ド ー プ quantum thread sample の 発 light under strong magnetic field ス ペ ク ト ル の determination に よ migration between り, electron hole is の magnetic field dependence が non ド ー プ quantum thread よ り very big に き い こ と が わ か っ た. Not hit ハ ー ト レ ー computing と の is に よ り, 観 さ れ た magnetic field で の big き な エ ネ ル ギ ー シ フ ト は, ド ー パ ン ト イ オ ン に よ り is hole ガ ス の distribution が space に non said seaborne に な る こ と に よ り, electron - are light transfer が indirect transfer between hole に な る こ と に cause す る こ と を shown し た. Quantum thread structure を は じ め と す る ナ ノ メ ー ト ル structure sample に お い て は, 従 to, 単 へ テ ロ tectonic で exam え ら れ た よ う に ド ー パ ン ト イ オ ン を a others な も の と し て approximate す る の は not very で, ド ー パ ン ト イ オ ン を discrete な も の と し て Cha う こ と が necessary で あ る こ と を be interstate に shown し た. (2) the interval 250 - nm の mesh metal electrode structure を electronic ビ ー ム リ ソ グ ラ フ ィ ー に よ り n - adjustable ド ー プ quantum well opens the sample surface に cropping し た. こ の surface mesh metal electrode と 伝 conductivity の inside electrode と の between に バ イ ア ス electric 圧 を Inca す る こ と に よ り, electronic ガ ス と bureau of ド ー パ ン ト イ オ ン の distribution の suppression try を み た. バ イ ア ス electric 圧 を Inca す る に い, 発 light ス ペ ク ト ル の フ エ ル ミ nearly alongside に quantum ド ッ ト が combining state に あ る interstate に こ ぶ structure が now れ る の を 観 measuring し た. こ の tectonic は electronic ガ ス - hole is interaction between external ポ が テ ン シ ャ ル に よ り - adjustable さ れ る unseen fruit に よ る も の と exam え ら れ る. ま た, バ ン ド end よ り 9 mev low い エ ネ ル ギ ー に slow く ポ テ ン シ ャ ル に catching bound さ れ た state か ら の 発 light を 観 し, そ の 発 light intensity が バ イ ア ス electric 圧 に め extremely strong て く dependent す る こ と を see い だ し た.

项目成果

野村晋太郎: "P型変調ドープ結合量子細線の磁場効果" レーザー科学研究. 19. 16-18 (1997)

野村慎太郎：“P型调制掺杂耦合量子线的磁场效应”激光科学研究19. 16-18 (1997)。

S.Nomura: "Enhancement of photoluminescence near Fermi level in bias voltage controlled quantum dot arrays" Solid State Communications. 106・12. 815-819 (1998)

S.Nomura：“偏置电压控制的量子点阵列中费米能级附近的光致发光的增强”106・12（1998）。

S.Nomura: "High-magnetic-field-induced large blueshift and depopulation of a quasi-one-dimensional electron-hole system in p-type modulation-doped semiconductor quantum wires" Physical Review B. 57・4. 2407-2414 (1998)

S.Nomura：“p型调制掺杂半导体量子线中准一维电子空穴系统的高磁场引起的大蓝移和减少”物理评论B. 57・4。 1998）

S.Nomura: "Calculation of Landau levels in semiconductor quantum dots in a high magnetic field and at a high optical excitation" Physical Review B. 58-11. 6744-6747 (1998)

S.Nomura：“在高磁场和高光激发下计算半导体量子点的朗道能级”物理评论 B. 58-11。

S.Nomura: "High-magnetic-field-induced large blueshift and depopulation of a quasi-one-dimensional electron-hole system in p-type modulation-doped semiconductor quantum wires" Physcal Review B. 57・4. 2407-2414 (1998)

S.Nomura：“p型调制掺杂半导体量子线中准一维电子空穴系统的高磁场引起的大蓝移和减少”物理评论B.57・4（ 1998）