超平坦ガリウム砒素MBEへき開再成長アニール表面の制御と理想2次元励起子系の顕微分光計測

超平坦砷化镓MBE解理-再生长退火表面的控制和理想二维激子系统的显微光谱测量

• 批准号: 02F00307
• 负责人: 秋山 英文
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00307/
• 关键词: へき開再成長法; 成長中断アニール; T型量子細線; 特徴的な島とpits; マイクロPL測定; キャリアーの流れ込み; 励起子拡張; 発行スペクトル; 励起子拡散; 発光スペクトル

1 ヘキ開再成長法と成長中断アニールによって作成されたT型量子細線の上部であるGaAs(110)面上にできた特徴的なislandとpitsの形状を観察し、atomically flatな表面が出来上がるメカニズムを明らかにした。そのためには原子間力顕微鏡を用いた表面計測が必要であり、きわめて小さい試料のプロブ探針によるスキャン観察を行った。魚と呼ばれる特徴的な形をもっている1原子層のpitsの長軸と短軸を測り、面積に対する軸の比が統計的に調べられた。得られた実験結果は小さい魚であるほど長軸が長く細く見えることを示しており、これに基づいて成長中断アニールの時、GaAs(110)面上で、もっと安定した方向へ原子移動が起こることが解り、この例を見ない平坦面の生成メカニズムを原子モデルで明らかにすることができた。この結果は2002年度の日本物理学会で発表され、さらに論文としてまとめられApplied Physics LettersとJournal of Crystal Growthなどへ発表された。特にApplied Physics Lettersでは本研究が注目を浴びて、大変名誉なことに原子移動のメカニズムを示した図が表紙に選ばれた。2 マイクロPL測定を通じて、励起子の移動による発光の温度依存性(液体He温度から比較的高温(120K)まで)のイメージ測定およびスペクトルの計測を行った。一様励起を用いた発光の空間分布計測からは魚から流れ込む励起子が周辺へトラップされて発光する摸様とislandが量子ドットになり周辺からキャリアーが流れ込む様子がはっきり観察された。点励起による励起子拡散による発光強度とスペクトルの測定も終わった。研究は大変順調で進んでおり、現在、論文執筆と発表の準備をしている。

1。我们观察到在GAAS（110）表面形成的特征岛和凹坑形状，该表面是由Hexa重长方法和生长中断退火产生的T型量子线的顶部，并揭示了形成原子表面的机制。为此，需要使用原子力显微镜进行表面测量，并使用探针尖端扫描并观察到极小的样品。测量了一个原子层的长轴和短轴，该原子层具有独特的形状，称为鱼，并在统计上检查了轴与区域的比率。获得的实验结果表明，鱼似乎越小，长轴似乎越长，基于此，发现原子的转移在生长中断退火过程中朝着GAAS（110）平面的方向越来越稳定，并且可以通过原子模型来澄清平面形成的不可能的机制。结果于2002年在日本物理学会上呈现，然后被编译成论文，并发表在应用物理信函和晶体生长杂志上。这项研究尤其引起了应用物理字母的关注，并且在封面上选择了一个非常光荣的图表。 2。对由于激子转移引起的排放温度依赖性（从液体HE温度到相对较高的温度（120K））进行了图像和光谱测量。使用均匀激发对发射的空间分布的测量清楚地表明，从被困在外围的鱼中流动的激子，该岛成为量子点和载体从外围流动。还测量了由于点激发引起的激子扩散的发射强度和光谱。这项研究进展非常好，目前正在为纸张写作和演讲做准备。

项目成果

Masahiro Yoshita, Ji-Won Oh, Hidefumi Akiyama, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West: "Control of MBE surface step-edge kinetics to make an atomically smooth quantum well"Journal of Crystal Growth. 251. 62-67 (2003)

Masahiro Yoshita、Ji-Won Oh、Hidefumi Akiyama、Loren N.Pfeiffer、Ken W.West：“控制 MBE 表面阶跃边缘动力学以形成原子级光滑的量子阱”晶体生长杂志。

Ji-Won Oh, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West: "Step-edge kinetics driving the formation of atomically flat (110) GaAs surfaces"Appl.Phys.Lett.. 82,11. 1709-1711 (2003)

Ji-Won Oh、Masahiro Yoshita、Hidefumi Akiyama、Loren N.Pfeiffer、Ken W.West：“阶梯边缘动力学驱动原子级平坦 (110) GaAs 表面的形成”Appl.Phys.Lett.. 82,11。

H.Tajima, S.Ikeda, M.Matsuda, N.Hanasaki, Ji-Won Oh, H.Akiyama: "A light-emitting diode fabricated from horse-heart cytochrome c"Sorid State Communications. 126. 579-581 (2003)

H.Tajima、S.Ikeda、M.Matsuda、N.Hanasaki、Ji-Won Oh、H.Akiyama：“一种由马心细胞色素 c 制成的发光二极管”Sorid State Communications。

Masahiro Yoshita, et al.: "Control of MBE surface step-edge kinetics to make an atomically smooth quantum well"Journal of Crystal Growth. (2003)

Masahiro Yoshita 等人：“控制 MBE 表面阶跃边缘动力学以制造原子级光滑的量子阱”晶体生长杂志。

Akira Ishii, Tsuyoshi Aisaka, Ji-Won Oh, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama: "Low and anisotropic barrier energy for adatom migration on a GaAs (110) surface studied by first-principles calculations"Appl.Phys.Lett.. 83,20. 4187-4189 (2003)

Akira Ishii、Tsuyoshi Aisaka、Ji-Won Oh、Masahiro Yoshita、Hidefumi Akiyama：“通过第一原理计算研究 GaAs (110) 表面吸附原子迁移的低且各向异性势垒能”Appl.Phys.Lett.. 83,20