II-VI族化合物半導体低次元構造における励起子ダイナミクスの研究

II-VI化合物半导体低维结构中的激子动力学研究

基本信息

批准号：
07650052
负责人：
川上養一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、II-VI族半導体量子井戸構造における励起子発光のダイナミクスが井戸幅、バンドオフセット、励起密度、温度等の条件によりどのように変化するかを評価し、励起子の局在化、励起子の多体効果に基づく発光遷移過程に関する基礎物性評価を行うことを目的とする。以下に、本年度の研究で得られた結果を示す。1.2チャンバー分子線エピタキシ-(MBE)法によりn^+-GaAs基板上に一旦n-GaAsバッファ層を成長させ、その上にZnSeベースの多層構造を成長させることで原子層レベルで平坦で高品質な界面を形成させる技術を開発した。この事により、非輻射再結合中心濃度を低減することに成功した。2.時間分解フォトルミネッセンス測定により、ZnCdSe/ZnSSeおよびZnSe/ZnMgSSe量子井戸構造において混晶効果や量子井戸界面のゆらぎによりよって誘起される励起子発光の局在化過程を評価した。高励起下に励起子分子発光に基づいて生ずる早い輻射再結合過程を初めて観測した。これらの発光の輻射再結合寿命は、約6〜30psと非常に小さく、巨大振動子強度が実現されているものと予想される。これらの特性は、レーザ発振の低しきい値化や励起子の非線型性を利用した光変調素子の応用上重要であり将来の応用が期待される。3.擬一次元(量子細線)、擬零次元系(量子箱)が実現されれば、室温における励起子効果は非常に大きくなるものと期待される。その試みとして、励起子、励起子分子結合エネルギーの理論計算を行うとともに(110)へき開面上への成長によるT字型量子細線構造の作製に関する基礎成長条件を検討した。

这项研究旨在评估II-VI半导体量子井结构中激子发射的动力学如何取决于条件，例如宽度，带偏移，激发密度，温度等以及基于基于兴奋子效应的许多身体效应的发射转换过程的基本物理性能评估。从今年的研究中获得的结果如下所示。已经开发了一项技术，可以通过使用1.2-chamber Molecular Beam Edistaxy-（MBE）方法在N^+-GAAS底物上种植N-GAAS缓冲层，然后在其上生长基于ZnSe的多层结构，从而形成了原子层水平的扁平，高质量的界面。这导致了非速度重组中心的浓度降低。 2。时间分辨的光致发光测量评估了由混合晶体效应和ZnCDSE/ZnSSE和ZnSE/ZNMGSSE量子量子结构的量子井界面上引起的激子发射的定位过程。第一次，基于激发在高激发下的激发子分子的发射而进行快速的辐射重组过程。这些排放的辐射重组寿命非常小，约为6-30 ps，预计可以实现巨大的振动器强度。这些特征对于使用激光振荡和激光的非线性阈值的光学调制设备的应用很重要，并有望在将来应用。 3。如果实现伪一维（量子线）和伪零维系统（量子盒），则可以预期在室温下的激子效应将非常大。作为尝试，我们对激子和激子分子结合能进行了理论计算，并通过裂解表面上的生长来检查制造T形量子线结构的基本生长条件（110）。