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単一量子ドットの形成とそのナノ光学物性に関する研究

单量子点的形成及其纳米光学性质研究

基本信息

批准号：
10127216
负责人：
中村新男
金额：
$ 0.64万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

走査トンネル顕微鏡/分光(STM/STS)を用いて、量子井戸の断面構造、基板上の量子ドットの構造と分布を調べるとともに、単一量子ドットの電子状態、界面単位などを調べる研究を行った。1) 微傾斜GaAs(001)基板上InAs量子ドットの形成ドット形成に対する微傾斜面の影響を調べるために、[010]方向に1〜6ﾟ傾斜した微傾斜GaAs(001)基板上にInAsドットをMBE成長させた。超高真空チャンバー内で試料を加熱蒸発させることによってAsキャップ層を取り外し、InAsドットのSTM像を観測して、ドットの高さ、サイズ、密度を調べた。微傾斜GaAs(001)基板を用いることによって、ドット直径を小さくすることができるが、同時に高さも減少してより2次元的になり、ディスクに近づくことがわかった。2) STSによる単一InAs量子ドットの評価GaAs(001)基板上にMBE成長させたInAsドットとwetting layerの電子状態をSTSによって調べた。高さが5nmのドットの場合、ギャップの値は約1.3eVになるのに対し、wetting layerのスペクトルは約1.5eVのギャップを示し、その値はドットよりも大きい。これらの値は低温のフォトルミネセンスから予想されるギャップの値とほぼ一致することから、STM/STSによって、構造と対応させながら個々のドットのギャップを評価できることがわかった。3) InGaAs量子井戸の断面STM観察InGaAs/InP多重量子井戸の断面STM測定を行い、量子井戸の厚さに対応した縞状のSTM像を観測した。量子井戸構造の断面STM像の測定は可能になったが、STS測定によって電子状態の情報を得るには到っていない。

Research on the application of STM/STS, the structure of quantum well, the structure and distribution of quantum electrode on substrate, the electronic state of single quantum electrode, and the interface unit. 1)InAs quantum dot formation on slightly inclined GaAs(001) substrate The influence of micro-inclined plane formation on InAs quantum dot formation on micro-inclined GaAs(001) substrate is adjusted from 1 to 6 degrees in [010] direction. Ultra-high vacuum heating and evaporation of the inner sample. The temperature of the inner sample is adjusted by the temperature of the outer sample layer, the temperature of the inner sample layer, and the density of the inner sample layer. Micro-tilt GaAs(001) substrates are used to reduce the diameter of the substrate and the height of the substrate. 2)STS single InAs quantum dot evaluation GaAs(001) substrate MBE growth InAs quantum dot wetting layer electron state STS single InAs quantum dot evaluation GaAs (001) substrate MBE growth InAs quantum dot wetting layer electron state STS single InAs quantum dot The field combination of the high wavelength 5nm and the low wavelength are about 1.3eV, and the wetting layer is about 1.5eV. This is the first time that the STM/STS system has been designed and constructed in such a way that it is possible to evaluate the performance of the system at low temperatures. 3)STM measurement of InGaAs quantum well profile STM measurement of InGaAs/InP multiple quantum well profile STM measurement of quantum well thickness STM measurement of InGaAs/InP multiple quantum well profile The measurement of STM images of quantum well structures is possible, STS measurement is possible, and the information of electronic states is obtained.