半導体超微粒子積層薄膜による第二高調波発生の試み

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1.CuCl超微粒子のNaCl単結晶中への担持試料について、第二高調波錯乱の発生と励起子共鳴効果、偏光特性を確認した。この結果、量子サイズ効果により励起子共鳴増大を示す波長領域がある程度可変であること、単結晶マトリックスでは微結晶軸の自然配向化により偏光選択則が成立すること等が明かとなった。2.2光子励起効率が最低励起子状態より高エネルギー側で顕著な増加を示すこと、この増加の始まるエネルギー端と最低励起子ピークとのエネルギー差が微粒子サイズの減少とともに増大すること等が明かとなった。これらのことは、最低励起子状態に対して成立する並進運動の量子閉じ込め現象とは異なった閉じ込み効果を上位励起準位が受けているためと解釈される。3.顕微分光法を用いることにより2光子励起効率の大幅改善が可能であることが分かった。あわせて、2光子励起が可能なP型励起子状態と光学フォノンとの混合状態の観測にも成功した。4.2蒸発源真空蒸着装置を立ち上げ、NaCl中にCuCl超微粒子を分散したて堆積膜試料の作成を試みているが、単結晶マトリックス試料と比較し得る性能の試料を作成するに至っていない。5.以上の成果に立って、以下の研究を継続する。(1)膜厚計の導入により、堆積膜厚の制御の精密化を図り、基板にNaCl単結晶を用いることで微粒子分散膜のエピタキシャル成長を試みる。(2)周期堆積膜の各種パラメータに対する第2高調波発生効率の変化と発光の時間波形を測定する。その結果から、コヒーレント光発生を確認するとともに発生効率の光子エネルギー依存性を求める。(3)動作原理の確認とともに、高い効率と再現性を持った第2高調波発生が可能かを検討する。