フォトン走査型トンネル顕微鏡による半導体励起子コヒーレンスの観測

使用光子扫描隧道显微镜观察半导体激子相干性

• 批准号: 08224214
• 负责人: 斎木 敏治
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kanagawa Academy of Science and Technology
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08224214/
• 关键词: フォトン走査型トンネル顕微鏡; 空間分解分光; 量子ドット; 励起子コヒーレンス

高密度に成長させた自己形成半導体量子ドットの単一ドットスペクトル測定に成功した.低温における均一幅の評価からキャリア(励起子)の緩和過程を考察し,0次元系における励起子コヒーレンスについて議論をおこなった.不均一なサイズ広がりをもつInGaAs量子ドット系に対し,近接場光学顕微鏡による高分解能観察を試みた.その際,(1)弱励起下における線形領域でのスペクトル測定をおこなう,(2)キャリアの拡散による分解能の低下を避けるために,局所励起,局所検出を同時におこなう,の2点を達成するためにファイバプローブの高感度化を積極的に進めた.クライオスタット中で動作する近接場光学顕微鏡システムを作製し,測定はすべてヘリウム温度下でおこなった.高感度微小開口プローブを用いることにより,200nmの分解能を達成し,同時観測ドット数を10個程度にまで制限した.発光スペクトルを測定した結果,従来のファーフィールド観察では得られない,スパイク構造が見い出された.さらに,その1つ1つの構造が単一ドットからの発光スペクトルであることを定量的に確認した.また,検出波長を選択し,プローブを2次元的に走査することにより,選択された発光波長をもつドットの空間的な分布を観測した.単一ドットからの発光スペクトルの均一幅としては,1〜2meVが得られた.これは,測定温度における熱エネルギーよりも大きな値となっている.高さの低い量子ドットに対して,他のグループが非常に狭い均一幅を得ているという結果と比較すると,ドットのサイズが均一幅を決定する重要な因子になっている可能性が指摘できる.ドットの高さが高くなるに従い,0次元系の特徴が失われていき,エネルギー準位構造,フォノンとのカップリングなどの変化が,励起子コヒーレンスに大きな影響を与えていると考えられる.

High-density growth of self-formed semiconductor quantum dots and a single chip test were successfully performed. A review of the relaxation process of excitation at low temperatures is presented in this paper. InGaAs quantum systems are used for high resolution energy detection by near-field optical micromirrors. In this case,(1) weak excitation under the linear field of the detection of the first detection,(2) the dispersion of the decomposition energy of the low, the local excitation, the local detection of the first detection at the same time, the two points to achieve the first detection of the first detection of the high sensitivity of the positive progress. The near-field optical micro-mirror system is controlled to measure the temperature of the device. High sensitivity micro-opening can be achieved at 200nm, and the number of sensing points can be limited to 10 degrees. The results of the measurement of the light source are as follows: In addition, the structure of the light emitting device is confirmed quantitatively. The wavelength of the detected light is selected, and the spatial distribution of the detected light wavelength is measured. The light emission of a single lamp is equal to that of a single lamp, 1 ~ 2meV. The temperature of the sample was determined by the temperature measurement method. High and low quantum contrast, his group is very narrow and uniform, the result is compared, the group is uniform, the probability of determination is important factor. The characteristics of the zero-dimensional system are lost, and the quasi-structure of the zero-dimensional system is generated. The influence of the zero-dimensional system on the structure of the zero-dimensional system is studied.

项目成果

Toshiharu Saiki: "Tailoring a high-transmission fiber probe for photon scanning tunneling microscope" Applied Physics Letters. 68,19. 2612-2614 (1996)

Toshiharu Saiki：“为光子扫描隧道显微镜定制高传输光纤探针”《应用物理快报》。

Toshiharu Saiki: "Determination of slant angle of p-n interface by multiwavelength near-field photocurrent measurement" Applied Physics Letters. 69,5. 644-646 (1996)

Toshiharu Saiki：“通过多波长近场光电流测量确定 p-n 界面的倾斜角”《应用物理快报》。

Toshiharu Saiki: "Direct observation of size-dependent features of the optical near field on a subwavelength spherical surface" Optics Letters. 21,9. 674-676 (1996)

Toshiharu Saiki：“直接观察亚波长球面上光学近场的尺寸相关特征”《光学快报》。