半導体2重量子井戸構造の高密度励起によるリング状発光の制御とイメージ測定

半导体双量子阱结构高密度激发环形发光的控制与图像测量

• 批准号: 17760016
• 负责人: 今中 康貴
• 金额: $ 2.05万
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760016/
• 关键词: 2重量子井戸; イメージング; 発光; ボーズ凝縮

本年度は・昨年度導入した光学測定用無冷媒型クライオスタットの改造を行い、極低温での発光と輸送の精密測定を行った。まず光リソグラフィーで作成したゲート付き試料をセラミックパッケージに配線し、パッケージごと冷却が可能な試料台の作成を行った。この場合、クライオスタットから着脱が可能であることと共に、強励起下においても冷却効率が十分にとれるようなデザインを採用し、振動の少ないパルスチューブ型の冷凍機を使用することで、低温でイメージング測定が行えるような設計にした。結果、無冷媒型で2.5Kの最低温を達成し、極低温下での発光及び輸送測定に十分なシステムを完成させた。次に試料の2重量子井戸構造の異なった試料におけるリーク電流の変化と、励起光の波長依存に関する実験を行った。本試料では、ゲート電圧の印加による発光の直接_間接遷移制御を行えるが、実際には量子構造により臨界電圧やリーク電流が大きく変わるため、リング状発光がより弱い励起で観測される条件を調べることはより低温での測定で重要になる。結果、バリア層が4nmの試料のみでリング状発光が観測され、構造が異なる試料では直性_間接遷移が観測されなかった。また励起波長依存性では、リング状発光は633nmの励起波長では強励起を行っても観測されなかったが、AlGaAsバリア層のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光で励起した場合には観測された。よってリング状発光が観測されるためには少なくとも、空間間接遷移型発光が起こるようなゲート電圧領域にあることと、顕著なリーク電流の増大と密接に関連があることが理解された。本年度は結果的に実空間発光測定を行うための装置改造に非常に時間がかかってしまったが、リングの生成が起こるために必要な条件を絞ることに成功した。

This year, the introduction of freon-free optical measurement technology, ultra-low temperature optical transmission precision measurement The preparation of the test bench is possible due to the light emission and cooling. In this case, the cooling efficiency of the refrigerator is very high, and the vibration is very low. As a result, the lowest temperature of freon-free 2.5 K was achieved, and the luminescence and transport measurements at extremely low temperatures were completed. The wavelength dependence of excitation current and excitation light in different sample structures of the second sample were investigated. This sample is characterized in that it is important to adjust the conditions for the measurement of light emission at low temperature due to the change of critical voltage and current. The results showed that the sample with different thickness of 4nm had different optical properties and different structure. The excitation wavelength dependence of the light source is 633nm. The excitation wavelength is 633nm. For example, if the light source is a spatial indirect transfer type, the current source is a spatial indirect transfer type. This year's results show that the spatial light measurement is very successful.