近接場ポンププローブ法の開発と窒化物半導体への応用

近场泵浦探针方法的发展及其在氮化物半导体中的应用

基本信息

批准号：
16760011
负责人：
金田昭男
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760011/
关键词：
InGaN 近接場貫通転位非発光中心局在励起子輻射・非輻射再結合

项目摘要

本研究は、InGaN量子井戸構造において、本来ナノ構造に起因しているはずの輻射、非輻射中心へのキャリア・励起子の局在過程、拡散過程といったダイナミックな特性を、近接場光学顕微鏡を用いたナノ分光法により明らかにして、微視的視点からのInGaN量子井戸面内のIn組成揺らぎに因した量子ナノ構造と発光機構との関わりを解明することを目的としている。本年度に得られた結果を以下に示す。1.昨年度に引き続き、光ファイバー内の極端パルス光の伝送時間に関する測定を行った。通常のシングルモードファイバーにおいて、赤〜近赤外領域の光はパルス幅広がりなどの影響がほぼないか、小さいことが明らかになっている。一方、紫色〜紫外領域の光では、伝播特性は不明であり、パルス幅が広がることが予想される。従って、相互相関法により、波長400nm、パルス幅約100fsのレーザ光のパルス幅広がりの測定を行った。長さ0.5mの光ファイバー透過後にはパルス幅が約1.5ps程度まで広がることが分かった。長さ1.0mの光ファイバー透過後では、メインパルスのピークから、-2、-1、+1、+2psの位置にサブパルスが現れることが分かった。さらに、長さ1.5mの光ファイバー透過後には、メインパルスのピークから2ps遅れた位置にメインパルスとほぼ同程度の強度、パルス幅を持つ光が導波することが分かった。2.近接場光学顕微鏡(SNOM)と原子間力顕微鏡(AFM)によって、InGaN量子井戸構造の量子井戸面内における貫通転位と非発光中心との関係を明らかにすることを目指した。その結果、青色発光InGaN量子井戸構造では、紫色発光InGaN量子井戸構造とは異なり、AFMで観測した貫通転位の位置とSNOMで観測した弱発光強度領域との間に相関関係がないことが分かった。さらに、発光ピーク揺らぎ幅が100meVと大きいことが分かった。この結果は、量子井戸面内におけるポテンシャル揺らぎが大きく、キャリアの拡散長が短いため、貫通転位を起源とする非発光中心へ捕らえられる確率が低くことを示している。

这项研究旨在阐明Ingan量子井结构的动态特性，例如辐射，载体和激子的定位过程，以及非放射中心的定位过程以及扩散过程，这些过程最初归因于纳米结构，以及最初使用近距离光学的光学微观和量子构造的纳米光谱，以及nanospectrospopigy by nanospectopocy，并阐明了量子的机制。从微观的角度来看，Ingan量子井平面中的组成。今年获得的结果如下。 1。从去年开始，我们测量了光纤中极端脉冲光的传输时间。据透露，在正常的单模纤维中，红色至近红外区域的光几乎对脉冲宽度扩散没有影响。另一方面，在紫色到紫外线区域的光中，繁殖特征是未知的，并且脉冲宽度预计会扩大。因此，通过互相关方法测量的波长为400 nm，脉冲宽度约为100 fs的脉冲宽度扩大。发现脉冲宽度在长达0.5m长的光纤传输后约1.5PS。经过光纤长度的1.0m长度后，发现亚脉冲从主脉冲的峰位于-2，-1，-1，+1和 +2PS位置出现。此外，发现在穿过15m长的光纤后，强度和脉冲宽度大约相同，大约相同，而主脉冲的光纤被引导在主脉冲峰后面的位置2PS。 2。我们旨在阐明使用近场光学显微镜（SNOM）和原子力显微镜（AFM）（AFM）的INGAN量子井结构量子孔平面中的螺纹位错和非发光中心之间的关系。结果，发现蓝色发射的Ingan量子井结构与紫色发射的Ingan量子井结构不同，并且与AFM观察到的螺纹脱位位置与AFM观察到的弱发射强度区域之间没有相关性。此外，发现发光峰值波动宽度在100 meV时很大。该结果表明，量子井平面中的潜在波动很大，并且载体扩散长度很短，从而使其在源自螺纹位错的非发光中心处捕获的可能性较小。