InAlN系半導体量子ドットの自己形成に関する研究

InAlN半导体量子点自形成研究

基本信息

批准号：
11875072
负责人：
川上養一
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875072/
关键词：
InAlN InGaN 励起子局在輻射再結合過程光利得生成機構

项目摘要

本研究は(In,Ga,Al)N混晶の発光ダイナミクス測定により励起子の局在過程に関して研究を行なうことを目的とする。キャリアや励起子が量子ドットに局在化すると,非輻射再結合中心への捕獲が抑制される。このことにより,この材料系において高い発光量子効率が実現できるものと予想される。1.モードロックチタンサファイアレーザの2倍高調波(波長:380nm,パルス幅:1.5ps)により活性層の選択光励起を行い,発光ダイナミクス測定を行なった。その結果,In_xGa_<1-x>N混晶からなる活性層の発光寿命の温度依存性が,混晶組成比xによってどのように変化するかを測定し,発光に関与する励起子波動係数の空間的広がり(次元性)について解析を行った。その結果x>0.2では励起子のゼロ次元的な特長が明らかにされた。2.再生増幅器とOPAによって白色光ポンプ-プローブ分光を行い,過渡吸収(増幅)スペクトルを測定することにより高密度キャリア・励起子ダイナミクスの解析を行なった。In_<0.2>Ga_<0.8>N/GaN多重量子井戸レーザ構造において,光ポンプにより生成された過剰キャリアは1ps程度の高速で深い局所準位に緩和し光利得が生成することが明らかにされた。本研究では,InGaN系における励起子の振る舞いに関する基礎光物性が明らかにされた。この成果は,今後より局在性の高いInAlN系混晶材料の光機能性を探索する上で大きな指針になるであろう。さらに,局在効果を利用した発光デバイスの試作等の基盤研究に展開できるものと期待している。

这项研究旨在通过测量（in，ga，al）n混合晶体的发光动力学来研究激子的定位过程。当将载体和激子定位为量子点时，在非辐射重组中心的捕获将被抑制。预计这将允许该材料系统中的高发光量子效率。 1。使用双谐波（波长：380nm，脉冲宽度：1.5PS）对活动层进行选择性光激发，并测量了模式锁定的钛蓝宝石激光器，并测量了光发射动力学。结果，我们测量了如何根据混合晶体组成比x x制成的活性层的发射寿命的温度依赖性，并分析了涉及发射中的激波波系数的空间扩散性（尺寸）。结果揭示了激子在x> 0.2时的零维特征。 2。使用再生放大器和OPA进行白色轻泵探针光谱，并通过测量瞬时吸收（扩增）光谱来分析高密度载体/激子动力学。据透露，在in_ <0.2> ga_ <0.8> N/GAN多量子井激光结构中，光泵产生的多余载体在高速上以约1 ps的高速放松到深处的局部水平，从而导致光学增益。这项研究揭示了INGAN系统中激子行为的基本光学特性。该结果将是搜索基于Inaln的混合晶体材料的光功能的重要指南，这些晶体将来更本地化。此外，我们希望它可以在基础研究中进行开发，例如利用本地化效果的光发射设备的原型。