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偏光制御量子ドット材料とサブバンド間遷移面型受光デバイスへの応用

偏振控制量子点材料及其在子带间过渡平面光电探测器器件中的应用

基本信息

批准号：
15656018
负责人：
和田修
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

量子ドット材料では3次元的な量子閉じ込めによる線形・非線形応答の大幅な増強が期待され、一方、サブバンド間遷移現象では、単極キャリア動作による超高速性が期待される。しかし、本来等方性をもつはずの量子ドットは現実には扁平形状を持ち、これに起因する偏光依存性のためにサブバンド間遷移との融合のメリットは十分には期待できなかった。これに対し、本研究ではドットそのものの構造、歪み、界面などの諸特性を制御することを通じて量子ドットの偏光特性の制御にまで踏み込むことにより、光学的に等方性の高い量子ドットを実現し、量子ドットの新しい有用性を明らかにするものである。これまでの我々の研究によって、量子ドット形状が試料端面で観測される偏向特性に重大な影響を及ぼすこと、多層化したコラムナドット構造によって偏向無依存化が達成出来ることが明らかになった。また、昨年度量子ドットキャップ層の組成の制御によって偏向特性が制御出来ることを発見した。本年度はこれらの現象と機構をさらに詳細に検討した結果、ドットの形状によるキャリア閉じこめの制御、およびキャップ層組成変化による歪分布の制御によって、偏向特性の変化が生ずることが確認された。また一方、光吸収およびキャリア収集効率特性を反映するものとして励起フォトルミネッセンス特性を詳細に解析した結果、キャップ層組成の変化に伴う歪みのドット内分布が変化し、これを通じてキャリア状態の空間的分布が大きく変化することが明らかになった。この現象は、量子ドットの偏向特性を決定する大きな要因と考えられ、キャップ層組成による偏向特性の制御メカニズムが明らかにすることができた。これらの量子ドットのs-pサブバンド間遷移エネルギーは典型的な試料において70meVであるが、ドットの形状他のパラメータで制御出来ることは既に観測されている。これらの結果を総合すると、形状と歪みを制御した我々の量子ドットで、等方的偏向特性をもつ量子ドットがはじめて実現出来ることが明らかになり、赤外受光素子などサブバンド間遷移現象と組み合わせた面型素子への展開が可能となることが立証された。

Quantum materials are three-dimensional quantum close, linear, non-linear, and greatly enhanced in response to expectations, one-dimensional, and single-dimensional migration phenomena, and ultra-high-speed performance expectations. The original isotropy of the quantum dot is not expected to be flat, but the polarization dependence of the quantum dot is expected to be stable, stable, and stable. In this paper, we study the control of the structure, distortion and interface characteristics of the quantum device, the control of the polarization characteristics of the quantum device, the realization of the optical isotropy and the new usefulness of the quantum device. This study is based on the quantum shape of the sample end surface, which has a significant impact on the bias characteristics of the sample end surface, and on the multi-layered structure, which has a bias independent structure. The control of the composition of the quantum layer in the past year has been discovered. This year, the phenomenon and mechanism of the phenomenon are discussed in detail. The shape of the object is determined by the control of the object. The composition of the object is determined by the control of the object. A detailed analysis of the absorption and absorption characteristics of light and light is carried out. The results show that the distribution of light and light in the space of light and light is changed. This phenomenon is determined by the large number of factors such as the composition of the quantum layer and the control of the deflection characteristics. This is a typical sample of 70meV, and the shape of the sample is controlled by other factors. The results of this study are summarized as follows: (1) The quantum structure of the light receiving element is characterized by the quantum structure of the light receiving element, and (2) The quantum structure of the light receiving element is characterized by the quantum structure of the light receiving element, and (3) The quantum structure of the light receiving element is characterized by the quantum structure of the light receiving element.