顕微反射・蛍光画像計測による面内閉じ込め構造の高空間分解評価

使用显微反射和荧光图像测量对面内限制结构进行高空间分辨率评估

• 批准号: 11750253
• 负责人: 吉田 正裕
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750253/
• 关键词: 顕微計測; 画像計測; T型量子細線; (110)量子井戸; 界面ラフネス; 面内閉じ込め; 顕微分光; 蛍光画像計測; 変調反射分光; (110)GaAs量子井戸; 界面ゆらぎ; 局在状態; キャリア拡散

ソリッドイマージョンレンズを用いたサブミクロン空間分解能を有する高分解顕微蛍光計測法により、へき開再成長法により作製したT型量子細線、(110)GaAs量子井戸の界面・電子状態の空間分布を調べた。また、その結果を基に成長方法を改善し、界面の品質改善、電子状態の特性向上を試みた。顕微分光画像計測でのシャープな発光ピークの観測とその空間分布から、T型量子細線を形成する(110)量子井戸の井戸界面には、面内方向にμmサイズの原子層テラスが全体で3〜4原子層にもわたる大きな界面ラフネスが存在していること、その界面ラフネスにより面内閉じ込めを受けた量子ドット様局在状態が形成されていること、またそのエネルギー分布によりマクロ的には広い線幅の発光が観測されることがわかった。T型量子細線においても、シャープな発光ピークが観測され、発光空間分布も(110)量子井戸と類似な結果が得られており、量子細線の電子状態に(110)量子井戸の電子状態が大きく反映される事がわかった。この量子細線の品質向上には、この大きな(110)界面ラフネスを小さくする必要がある。そこで、今回、成長方法を改善し(110)界面の改善を試みた。へき開再成長表面のAFM測定により、へき開再成長後の成長表面で成長中断アニール処理を行うことで、表面モフォロジーが著しく改善されることがわかった。特に、基板温度490℃でGaAs層成長後、温度600℃、10分の中断アニール処理により数十μm範囲で原子層段の無い平坦界面を形成することができた。この手法を用いて作製したへき開再成長GaAs/AlGaAs(110)量子井戸、T型GaAs量子細線からの発光を顕微分光測定し、これまでより線幅が約一桁も狭い発光スペクトを観測した。また、空間分布測定から空間的にも均一な構造が形成されていることを確認した。この結果は、面内界面ゆらぎが無く空間均一性のよい高品質(110)量子井戸、量子細線の作製の可能性を示唆している。

The energy of space decomposition is characterized by high-resolution microphotometry, high-resolution microphotometry, T-type quantum lines, and GaAs quantum well interface electron state space distribution. The results show that the basic growth method is improved, the interface quality is improved, and the electronic state characteristics are tested upward. The differential optical picture is calculated, and the space distribution is very sensitive, the T-type quantum line is used to form the (110) quantum well interface, the in-plane direction is μ m, the atomic mass spectrum is all 3-4, the interface is sensitive, and the interface is sensitive. The interface is located in the middle of the plane. in the interface, the interface is in the middle of the plane. in the state of the state, the station is in the state to form the distribution of light in the interface. T-type quantum transmission device, optical transmission device, optical space distribution device (110), quantum well performance (110). The results show that the performance of the quantum well is similar to that of the quantum well (110). The quality of the quantum line is very high, and the interface of the quantum line (110) is very simple. This time, the growth method will improve the interface of (110) and try to improve it. After the growth of the surface AFM measurement, the growth of the surface growth interrupts the operation of the system, and on the surface, it is necessary to improve the performance. The temperature of the substrate is 490C

项目成果

M.Yoshita: "Carrier transfer in facet-growth GaAs quantum wells studied by solid immersion photoluminescence microscopy"Inst Phys.Conf.Ser.No162. No.162. 143-148 (1999)

M.Yoshita：“通过固体浸没光致发光显微镜研究刻面生长 GaAs 量子阱中的载流子转移”Inst Phys.Conf.Ser.No162。

M.Yoshita: "Formation of flat monolayer-step-free (110)GaAs surfaces by growth interruption annealing during clearved-edge eptaxial overgrowth"Jpn.J.Appl.Phys Pt.2 Letter. 40. L252-L254 (2001)

M.Yoshita：“在清除边缘外延过度生长过程中通过生长中断退火形成平坦单层无台阶 (110)GaAs 表面”Jpn.J.Appl.Phys Pt.2 Letter。

M.Yoshita: "Large terrace formation and modulated electronic states in (110)GaAs quantum wells"Phys.Rev.B. 63. 075305 1-9 (2001)

M.Yoshita：“(110)GaAs 量子阱中的大平台形成和调制电子态”Phys.Rev.B。

S. Watanabe: "Microscopy of electronic states contributing to lasing in ridge quantum wire laser structure"Appl. Phys. Lett.. 75. 2190-2192 (1999)

S. Watanabe：“对脊量子线激光器结构中的激光产生贡献的电子态显微镜”Appl。

T.Tsujikawa: "Fabrication and optical properties of GaAs/AlGaAs quantum dot grown in tetrahedral-shaped recesses on GaAs(111)B substrates by MOUPE"Physica E. 7. 308-316 (2000)

T.Tsujikawa：“MOUPE 在 GaAs(111)B 基板上的四面体凹槽中生长的 GaAs/AlGaAs 量子点的制造和光学特性”Physica E. 7. 308-316 (2000)