層状半導体の微小共振器構造の作成とその光学非線形性

层状半导体微腔结构的构建及其光学非线性

• 批准号: 08640424
• 负责人: 赤井 一郎
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-08640424/
• 关键词: 励起子; 層状半導体; 励起子の量子閉じ込め効果; 励起子の誘電率閉じ込め効果; 光学非線形性; 格子不正; 光共振器構造; 分子遷移

1.層状半導体の薄膜成長条件の探索本補助金で購入したターボ・パック(ターボ・モレキュラ・ポンプ)を用いて、高真空・空間を作り、層状半導体BiI_3, CdI_2の薄膜成長条件を探索した。これらの物質は、0.1nm/sec程度の成長速度下でエピタキシャル成長し、直接励起子遷移が明確に観測できた。この条件下で、BiI_3/CdI_2の多層ヘテロ構造や、BiI_3/Cryoliteの多層ヘテロ構造を作成した。2.試料評価作成試料の評価は、Raman分光で行った。単結晶と比較して、Raman線の違いから、薄膜では基板及びへテロ構造のため、格子間隔の違いによって、格子が変形を受けていることが理解できた。3.超薄膜の励起子遷移CdI_2及びCryoliteで挟んだBiI_3超薄膜では、厚さに応じて励起子の遷移エネルギーが高エネルギー側に移動した。この効果は、励起子の量子閉じ込め効果として考えられると共に、励起子の誘電率閉じ込め効果の影響も受けていると結論できた。4.超薄膜の分子遷移同様の試料では、励起子遷移と共存して分子遷移が観測できた。5.光学遷移の非線形性超薄膜の励起子遷移や分子遷移は大きな光学遷移確率をもち、光学非線形性も大きいことが期待される。この性質を利用するために、この超薄膜を利用した光共振器構造を作成した。

1. の layered の semiconductor thin film growth conditions to explore this subsidy で buy し た タ ー ボ · パ ッ ク (タ ー ボ · モ レ キ ュ ラ · ポ ン プ) を with い て, high vacuum space を り, layered semiconductor BiI_3, CdI_2 の を film growth conditions to explore し た. は こ れ ら の substance, 0.1 nm/SEC the growth speed の で エ ピ タ キ シ ャ ル growth し が clear, direct excitation screwdriver migration に 観 measuring で き た. で こ の conditions, BiI_3 / CdI_2 の multilayer ヘ テ ロ tectonic や, BiI_3 / Cryolite の multilayer ヘ テ ロ tectonic を made し た. 2. Sample evaluation 価 prepare sample evaluation 価 価, Raman spectroscopy で line った. 単 crystallization と compare し て, Raman line の violations い か ら, film で は substrate and び へ テ ロ tectonic の た め, grid spacing の violations い に よ っ て が, grid - shape を by け て い る こ と が understand で き た. 3. Ultrathin membrane の CdI_2 excitation screwdriver migration and び Cryolite で carry ん だ BiI_3 ultrathin membrane で は, thick さ に 応 じ て excitation screwdriver の migration エ ネ ル ギ ー が high エ ネ ル ギ ー side に mobile し た. こ の unseen fruit は, excitation screwdriver の quantum closed じ 込 め unseen fruit と し て exam え ら れ る と に, excitation screwdriver の induced electric rate close じ 込 め unseen fruit の も by け て い る と conclusion で き た. 4. For ultrathin film <s:1> molecular migration, the same type of <s:1> test material で で, the excitation excitation migration と, the coexisting <s:1> て molecular migration が観 measurement で た た た. 5. の nonlinear optical migration sex ultrathin membrane の excitation screwdriver migration や molecular migration は big き な optical migration of probabilistic を も ち も, optical nonlinear sex き い こ と が expect さ れ る. The <s:1> <s:1> property を is made by using するために, and the <s:1> <s:1> ultrathin film を is made by using the <s:1> た optical resonator structure を to create <s:1> た.

项目成果

T.Komatsu, T.Karasawa, I.Akai, T.Iida: "Optical Properties of Nanostructures in Layered Metal Tri-Iodide Crystals" J.Lumin.70. 448-467 (1996)

T.Komatsu、T.Karasawa、I.Akai、T.Iida：“层状金属三碘化物晶体中纳米结构的光学性质”J.Lumin.70。

D.Kim, T.Karasawa, I.Akai, T.Komatsu: "Exciton Transitions and Exciton-Phonon Interaction in Nanostructures of Layered Metal Tri-Iodide" Proceedings of the 2nd International Conference on Excitonic Processes in Condensed. Matter. 139-142 (1996)

D.Kim、T.Karasawa、I.Akai、T.Komatsu：“层状金属三碘化物纳米结构中的激子跃迁和激子-声子相互作用”第二届凝聚态激子过程国际会议论文集。

I.Akai, T.Karasawa, T.Komatsu: "Optical Spectra in The BiI3/CdI2 : Cryolite Heterostructures" Proceedings of the 2nd Asia Symposium on Condensed Matter Photophysics. 157-160 (1996)

I.Akai、T.Karasawa、T.Komatsu：“BiI3/CdI2 中的光学光谱：冰晶石异质结构”第二届亚洲凝聚态光物理学研讨会论文集。

F.Yasuhara, T.Karasawa, I.Akai, T.Komatsu, V.F.Aguekian: "Exciton Transitions and Thier Relaxation Processes in Layered Semiconductors GaS" Proceedings of the 2nd Asia Symposium on Condensed Matter Photophysics. 161-164 (1996)

F.Yasuhara、T.Karasawa、I.Akai、T.Komatsu、V.F.Aguekian：“层状半导体 GaS 中的激子跃迁和弛豫过程”第二届亚洲凝聚态光物理学研讨会论文集。

I.Akai, D.Kim, T.Karasawa, T.Komatsu: "Exciton Transitions in Growth-Rate Controlled Thin Films and Heterostructures Made of Layered Semiconductors" Proceedings of the 2nd International Conference on Excitonic Processes in Condensed. Matter. 131-134 (1996

I.Akai、D.Kim、T.Karasawa、T.Komatsu：“由层状半导体制成的生长速率控制薄膜和异质结构中的激子跃迁”第二届凝聚态激子过程国际会议论文集。