MOCVD選択成長法に於ける量子細線構造の作製と光学評価

MOCVD选择性生长法量子线结构的制备及光学评价

基本信息

批准号：
05750278
负责人：
西岡政雄
金额：
$ 0.58万
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750278/
关键词：
有機金属気相成長法量子細線歪量子細線励起子寿命

项目摘要

本研究では、有機金属気相成長法(MOCVD)における選択成長という特徴的な手法によりV溝型GaAs量子細線の作製を試みた。この手法は、in-situで微細構造を作製することができ、エッチング等において問題となるダメ-ジや不純物の影響を回避することができる。量子細線のみならず歪量子細線の作製も行った。これらの光学評価をフェムト秒レーザシステムを用いて行った。そして、以下の知見を得た。(1)歪量子細線の作製およびその光学評価を行った。その結果、細線幅20nmのInGaAs歪量子細線構造を作製に成功した。また、PL測定により、良好な量子細線構造が形成されていること、In組成比を変化させ、細線のPLピークが系統的にシフトすることを確認した。さらに、PL半値幅から、In組成比0.4で臨界膜厚に達すること、この構造の場合、歪量子井戸と同様の2軸性歪的な歪の受け方をしていることが計算との比較から明らかになった。(2)量子細線におきる励起子寿命の細線幅依存性を測定した。25nm以下の細線幅では励起子寿命は細線幅が小さくなるにつれて増加することが観測された。この結果は、励起子のコヒーレンス長と波動関数のバリア層への漏れを考慮した遷移確率の計算と一致し、量子細線に本質的な結果であることを確認した。(3)量子細線における励起子寿命の温度依存性について測定した。50K以上の温度では全てのサンプルにおいて非発光成分の影響が見られ、理論的に予想される温度依存性は見られなかった。

在这项研究中，我们试图使用金属有机蒸气沉积（MOCVD）中选择性生长的独特方法来制造V-Grove型GAAS量子线。该技术允许原位制造微观结构，并且可以避免蚀刻等有问题的损伤和杂质的影响。不仅量子线，还制造了应变量子线。这些光学评估是使用飞秒激光系统进行的。我们获得了以下发现：（1）进行应变的量子线及其光学评估。结果，我们成功地制造了INGAAS紧张的量子线结构，细线宽度为20 nm。此外，PL测量结果证实形成了良好的量子线结构，并改变了组成比，并且有系统地移动了电线系统的PL峰。此外，计算比较表明，临界膜厚度从PL半值宽度达到0.4的组成比，并且在该结构中，相同的双轴应变被接收为菌株量子。（2）测量了激子寿命对量子线对细线的依赖性。据观察，随着细线宽度在小于25 nm时的减小，激子寿命会增加。该结果与计算过渡概率的计算相吻合，考虑到激子的相干长度以及波函数的泄漏到屏障层中，并确认这是量子线的必要结果。（3）测量了量子线中激子寿命的温度依赖性。在高于50K的温度下，在所有样品中均观察到非发光成分的影响，并且没有观察到理论上的预期温度依赖性。