半導体結晶の超微粒子化による光キャリヤの3次元的量子閉じ込め効果の研究

超细半导体晶体对光载流子的三维量子限域效应研究

• 批准号: 03205056
• 负责人: 時崎 高志
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205056/
• 关键词: 半導体超微粒子; 非線形感受率; 超高速緩和; 時間分解分光

ガラス中に埋め込まれたIーVII,IIーVI族半導体超微粒子を対象として,光励起されたキャリア,励起子の3次元的量子閉じ込め効果を調べている。これまでに光吸収,発光寿命に対する閉じ込め効果の影響を実験的に明らかにし,理論的な予測との対応を示した。本年度はさらに光学非線形性,キャリヤの緩和過程に対する閉じ込め効果の影響を詳細に調べ,理論との対応づけを行った。1.CuCl微結晶におけるX^<(3)>の粒径依存性:ナノ秒色素レ-ザ-を用い,縮退4光波混合法により励起子の3次非線形感受率X^<(3)>を測定した。80Kでは平均半径20〜80A^^ﾟの間で粒径とともにX^<(3)>は増大し,それ以上の半径では逆に減少傾向が見られた。このX^<(3)>の増大は理論的な予測に近い粒径依存性であった。次に減少傾向の原因を調べるために試料温度を80〜180Kと変えて測定を行った。X^<(3)>のピ-クは80Kにおいては60A^^ﾟにあるが,より高温では小さな粒径に移り,180Kでは20A^^ﾟ程度となった。これらの結果は,粒径増大による閉じ込め効果の減少,高温による均一幅の広がり等で定性的に説明できる。2.フェムト秒過度吸収分光法によるCdSe微結晶における緩和の観測:強力なフェムト秒パルスとプロ-ブ用白色超短パルスを用いて,励起後の過渡的な吸収スペクトル変化を測定した。平均半径を20〜120A^^ﾟと変えて「強い閉じ込め」と「弱い閉じ込め」における非線形性発生のメカニズム,キャリヤの緩和過程の違いを考察した。平均半径23A^^ﾟの試料では明らかに最低の量子閉じ込め準位間の吸収が飽和を示し,その回復時間には2成分があることから,緩和過程にはキャリヤトラップの影響が大きいと考えられた。一方,平均半径120A^^ﾟでは,吸収飽和は吸収端付近に生じ,その形が時間的に先鋭化することから,バルク結晶に類似したキャリアの緩和が起きていると考えられる。

ガラス中にburyめ込まれたIーVII,IIーVI group semiconductor ultrafine particles を対向として, the effect of the 3-dimensional quantum closed じ込め of the 3-dimensional quantum closed じ込め effect of the light activator is the べている. The light absorption, the light life, the effect of the light, the effect of the light, the effect of the light, the theoretical prediction, the theoretical prediction, the effect. This year's optical nonlinearity, the relaxation process of the relaxation process, the influence of the effect, the detailed adjustment, and the theory of the operation. 1. Particle size dependence of CuCl microcrystalline X^<(3)>: No second pigment is used, and the shrinkage 4 light wave mixing method is used to measure the non-linear susceptibility X^<(3)> of 3 times. The particle size between 80K and average radius 20~80A^^ﾟでとともにX^<(3)> is larger and larger, and the radius above the particle size is reversed and has a tendency to decrease. The predicted particle size dependence of the X^<(3)>increasing theory is the same. The reason for the tendency of the times to decrease is that the sample temperature is adjusted to 80~180K and the test is measured. X^<(3)>のピ-クは80Kにおいては60A^^ﾟにあるが,よHigh temperature means small particle size, and 180K means 20A^^ﾟ degree. The result is that the particle size is increased, the particle size is closed, the effect is reduced, and the high temperature is uniform, and the results are qualitatively explained. 2. Measurement of フェムムトsecond excessive absorption spectrometry and CdSe microcrystalline における moderation: strong なフェムトsecond パルスとプロ-ブ Use white ultra-short パルスを using いて, and measure the な absorption スペクトル剉化を after excitation. Average radius: 20~120A 』におけるNonlinearity のメカニズム,キャリヤのeasing process のviolation いをinvestigationした. The average radius is 23A The complex time component is the があることから, and the easing process is the にはキャリヤトラップのeffect が大きいと考えられた. On one side, the average radius is 120A^^ﾟでは, the absorption is saturated and the absorption end is close to the raw material, and the shape is the same as the time. The first is the することから, and the バルクcrystallization is similar to the したキャリアのeasing が开きていると卡えられる.

项目成果

T.Tokizaki: "Linear and Nonlinear Optical Properties of CdSe Microcrystallites in Glasses" Journal of Crystal Growth. 115. 1500-1504 (1991)

T.Tokizaki：“玻璃中 CdSe 微晶的线性和非线性光学特性”晶体生长杂志。

A.Nakamura: "Quantum Size Effects and Optical Nonlinearities of Confined Excitons in Semiconductor Microcrystallites" Journal of Luminescence. (1992)

A.Nakamura：“半导体微晶中受限激子的量子尺寸效应和光学非线性”发光杂志。