単分子層以下の厚さの量子ナノ構造における閉じ込め励起子・LOフォノン相互作用とポーラロンの局在化

点击翻译按钮获取中文摘要

1.単分子層以下の種々の厚さの半導体ナノ構造(CdSe on ZnSe)について、低温における発光、および発光の励起スペクトル、それらの励起強度依存性、時間分解発光等を測定した。吸収と発光に現れるフォノン構造の大きさが、発光のみ極めて小さくなる原因として、励起子・フォノン複合体や励起子ポーラロンモデルを考察し、これらのモデルによってどの程度この食い違いが説明できるかを検討した。2.まず、励起スペクトルに現れる多数のフォノン構造は、LOフォノンによるカスケード緩和を示すものではなく、全てのフォノン構造がコヒーレントに同時に現れると考えると、この食い違いをうまく説明できることが分かった。3.次に、単分子層以下になると島状構造中の電子の波動関数は大きく外へ染み出し、周囲の異種半導体の格子振動と強く相互作用するようになり、ヘテロ励起子ポーラロンを形成する。これは量子ドットと不純物原子との中間束縛領域において典型的に引き起こされる特異現象であり、このことが発光においてのみフォノン構造が極めて小さくなる原因であることを明らかにした。4.このことは、量子ドット中の励起子閉じ込め効果が、ドットサイズが小さくなりすぎると、波動関数の染み出しによって、却って弱くなることを示している。5.以上の成果を10ページの本論文にまとめて投稿し、Physical Review Bに掲載された。6.また、主な内容について2004年7月にポーランド・クラクフで開かれた「凝縮系における励起子国際会議(EXCON'04)にて口頭発表を行った。