顕微分光による単一量子ドット中の電子状態

通过显微光谱分析单个量子点的电子态

• 批准号: 03J03298
• 负责人: 池田 賢元
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J03298/
• 关键词: 量子ドット; GaAs; ディフェージング; フォノン; 顕微分光; 電子状態; 励起子状態

近年の半導体結晶成長技術の進展に伴い、量子ドットなどナノメートルサイズで構造を制御した資料が作成されており、半導体レーザーや受光素子などの新しい光デバイスへの応用が期待されている。本研究では、レーザーを使用することによって得られる利点を活用し、さらに半導体量子ドット中の励起子状態をより調べることが可能な分光方法を使用した。半導体量子ドット中に働く非常に小さな摂動や相互作用を調べ、解析を行うにあたって、以下の方法を試みた:顕微分光による量子ドット発光スペクトルの温度依存性でCdTeやGaAsなどの低密度量子ドットのサンプルを用いて単一量子ドットの発光を観測し、その温度変化より電子とフォノンの相互作用の解析を行った。他物質の中に成長させた量子ドットと違い、似ている物質の上に成長させた自己形成量子ドットは電子の閉じ込め方が違うことがわかった。温度変化を調べることにより、スペクトル領域では励起視線の広がりが生じる。この広がりに成分が二つあることがわかり、同時に緩和仮定に二つの成分があることがわかった。磁場依存性の実験では顕微分光より数万個の量子ドット群の中から単一の量子ドットを測定し、励起光の強度を上げることで単一のドット内のより高いエネルギー順位を観測する。その上で磁場をかけると、磁場特有の効果が全ての順位で見られる。この研究は手法の新しさと共に、非常に良質な試料で行うために今後の期待が高い。これより発光スペクトルに変化が生じ、ゼーマン分裂など磁場特有の効果が見られる。II-VI族半導体量子ドットと比べると、III-V族半導体量子ドットは違う効果が見られる。

Recent advances in semiconductor crystal growth technology have been accompanied by the creation of quantum structure control data for semiconductor crystals and photoreceptors, and new applications for semiconductor crystals are expected. In this study, the use of optical spectroscopy is discussed. The following methods were tested for the modulation and analysis of the interaction between quantum electrons and CdTe in semiconductors: temperature dependence of differential light emission, measurement of light emission, temperature variation, and analysis of the interaction between electrons and CdTe in GaAs. The growth of other substances is quantum, and the growth of other substances is quantum. The temperature changes, and the field is excited to start the line of sight. The two components of the two components of The dependence of magnetic field on differential light intensity is measured in tens of thousands of quantum dots, and the intensity of excitation light is measured in the order of quantum dots. The upper magnetic field and the magnetic field have special effects. This research method is new, very good quality, and high expectations for the future. The results of the magnetic field separation are as follows: Group II-VI semiconductor quantum dots and III-V semiconductor quantum dots

项目成果

Katsumoto_Ikeda Fujio Minami, Nobuyuki Koguchi: "Thermal broadening of the exciton tine in III-V semiconductor quantum dots"physica status solidi (c) Special Issue : 8th Conference on Optics of Excitons in Confined Systems (OECS-8). Vol.1,Issue3.. 573-576

Katsumoto_Ikeda Fujio Minami、Nobuyuki Koguchi：“III-V 半导体量子点中激子齿的热展宽”物理状态固体 (c) 特刊：第八届受限系统中激子光学会议 (OECS-8)​​。