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自己組織化による量子リング構造の形成とその光物性

自组装量子环结构的形成及其光学性质

基本信息

批准号：
17710106
负责人：
間野高明
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.2006年度は初めに、高品質化に主眼を置き研究を行った。色々な条件で作製したナノ構造の発光特性を比較し、GaAs量子リング構造のサイズ均一性が、従来の量子ドットと比較して著しく高いことを見出した。また、ナノ構造成長条件及びポストアニール条件の最適化を行い、キャップ層成長前の量子リングが400度まで安定であり、さらに、キャップ層成長後のナノ構造が800度の高温アニールに於いても発光特性は劇的に改善するが殆ど形状変化を起こさないことをAFM及び断面TEM観察により明らかにした。次に、これらの結果に基づき実現された高品質、高均一性量子リングのデバイスへの応用を試みた。光励起型レーザーを作製し、低温から室温まで良好なレーザー発振特性を観測する事に成功した。この格子整合系自己形成量子ドット(量子リング)からのレーザー発振の実現は世界初の成果である。2.量子ドットと量子リングが形成される間の非常に狭い条件下で、一つの液滴から二重量子ドットが自己形成可能なことを新たに見出した。これは、結晶化の際に照射される砒素分子線強度が比較的強いと、形成されるファセットの異方性を反映するためでは無いかと考えている。さらに一個の二重量子ドットのからの詳細な発光特性評価を行い、その結果を電子状態計算と比較し、この二重量子ドットが量子ドット分子を形成していることを示唆する結果を得た。3.2006度の後半は、基板面方位が液滴エピタキシー法へ与える影響について調べる実験を行った。液滴エピタキシー法では、ガリウムと砒素を別々に供給するため、(311)などの極性を持つ面では成長モードに大きな変化が生じることが期待される。これまでに、Ga安定化面であるA面を用いると、表面拡散が抑制され、超高密度の量子ドットが容易に形成できることを見出した。これらの結果については現在発表準備中である。

1. In 2006, we focused on research and development of high-quality products. Comparison of color and conditions, fabrication of structure, light characteristics, GaAs quantum structureのサイズuniformityが、従来のquantumドットとComparisonして出しく高いことを见出した. Optimization of また、ナノ structural growth conditions and びポストアニール conditions を行い、キャップ layer Before the growth, the quantum リングが400 degree stable であり, さらに, キャップ layer after growth The structure of the structure and the high temperature of 800 degrees are used to improve the light characteristics and the light characteristics are improved. The shape changes are based on the AFM and cross-section TEM observations. Sub-に, これらのRESULTS に Based づき実されたHigh quality, high uniformity quantum リングのデバイスへの応用をtrial みた. The photoexcited type is produced and manufactured, and the low-temperature and room-temperature materials are good and the vibration characteristics are good and the test results are successful. The lattice integration system itself forms the first result of the quantum system (quantum system). 2. Quantum ドットとQuantum リングが is formed under very narrow conditions. It is possible for a single droplet to form a double quantum ドットが by itself and a new たに见出した.これは、Crystallization stage irradiationされるarsenidine molecular line intensity がComparatively strong いと、Shape成されるファセットのidiopathicを reflects するためでは无いかと卡えている.さらに一の二atomic ドットのからのDetailed な発characterization of light characteristics 価を行い、そのResults をElectronic state calculationとCompare し、このDouble quantum ドットがQuantum ドットmolecule をformationしていることをshows the result するをgets た. 3. The second half of 2006 degrees, the orientation of the substrate surface, the droplet method and the influence of the liquid droplet on the substrate surface are adjusted. Liquid droplet エピタキシー法では, ガリウムと璒素をbie 々にsupply するため, (311)などのpolarityをholdつfaceではgrowingモードに大きな変化が生じることがLooking forward to される.これまでに, Ga stabilized surface であるA surface を use いると, surface scattering が suppression され, ultra-high density quantum ドットがeasily formed できることを见出した. The result of the test is now being prepared.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Optical transitions in quantum ring complexes

DOI：
10.1103/physrevb.72.205301
发表时间：
2005-11-01
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Kuroda, T;Mano, T;Koguchi, N
通讯作者：
Koguchi, N

Temperature dependence of the photoluminescence of single GaAs/AlGaAs concentric quantum ring structure

单GaAs/AlGaAs同心量子环结构光致发光的温度依赖性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
PHYSICA STATUS SOLIDI C-CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS 3・11
影响因子：
0
作者：
M.Bonfanti;S.Sanguinetti;T.Mano;T.Kuroda;M.Gurioli;M.Abbarchi;E.Grilli;N.Koguchi
通讯作者：
N.Koguchi

液滴エピタキシー法によるナノリング構造の自己形成

液滴外延法自形成纳米环结构