自己組織化による量子リング構造の形成とその光物性

自组装量子环结构的形成及其光学性质

基本信息

批准号：
17710106
负责人：
間野高明
金额：
$ 2.3万
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

项目摘要

1.2006年度は初めに、高品質化に主眼を置き研究を行った。色々な条件で作製したナノ構造の発光特性を比較し、GaAs量子リング構造のサイズ均一性が、従来の量子ドットと比較して著しく高いことを見出した。また、ナノ構造成長条件及びポストアニール条件の最適化を行い、キャップ層成長前の量子リングが400度まで安定であり、さらに、キャップ層成長後のナノ構造が800度の高温アニールに於いても発光特性は劇的に改善するが殆ど形状変化を起こさないことをAFM及び断面TEM観察により明らかにした。次に、これらの結果に基づき実現された高品質、高均一性量子リングのデバイスへの応用を試みた。光励起型レーザーを作製し、低温から室温まで良好なレーザー発振特性を観測する事に成功した。この格子整合系自己形成量子ドット(量子リング)からのレーザー発振の実現は世界初の成果である。2.量子ドットと量子リングが形成される間の非常に狭い条件下で、一つの液滴から二重量子ドットが自己形成可能なことを新たに見出した。これは、結晶化の際に照射される砒素分子線強度が比較的強いと、形成されるファセットの異方性を反映するためでは無いかと考えている。さらに一個の二重量子ドットのからの詳細な発光特性評価を行い、その結果を電子状態計算と比較し、この二重量子ドットが量子ドット分子を形成していることを示唆する結果を得た。3.2006度の後半は、基板面方位が液滴エピタキシー法へ与える影響について調べる実験を行った。液滴エピタキシー法では、ガリウムと砒素を別々に供給するため、(311)などの極性を持つ面では成長モードに大きな変化が生じることが期待される。これまでに、Ga安定化面であるA面を用いると、表面拡散が抑制され、超高密度の量子ドットが容易に形成できることを見出した。これらの結果については現在発表準備中である。

在1.2006财年，我们首先进行了研究，重点是高质量。通过比较在各种条件下产生的NAN结构的光发射特性，我们发现GAAS量子结构的尺寸均匀性显着高于常规量子点。此外，进行纳米结构生长条件和耐药后条件的优化，并且在盖层生长之前的量子环稳定在400度，甚至在高温度的情况下，盖子后NAN结构为800度层的生长。已通过AFM和横截面的观察表明，光发射特性显着改善，但形状变化很小。接下来，我们试图根据这些结果实现的高质量，高质量的量子设备。产生并成功地观察了从低温到室温的良好激光振荡特性。从这个晶格一致的自我形成点（量子环）中实现激光振荡是世界上第一个结果。 2。在形成量子点和量子环的形成过程中，我们发现了一个来自一种液体的新双点，双量子点可以自我形成。我认为，如果在结晶时辐照的砷分子线性强度相对较强，这不是反映形成的小平面的各向异性。此外，评估了单个双重量子点的详细发射特征评估，并将结果与电子状态计算进行了比较，这表明该双重量子点形成了量子点分子。在3.2006度的下半年，进行了一个实验，以研究底物表面对液体外延法的影响。在液体外延法中，预计生长模式的极性变化很大，例如（311），以分别提供凝固型和砷。到目前为止，已经发现，使用A-侧面稳定表面的A侧已抑制表面扩散，并且可以轻松形成超高密度量子点。这些结果目前正在准备。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Optical transitions in quantum ring complexes

DOI：
10.1103/physrevb.72.205301
发表时间：
2005-11-01
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Kuroda, T;Mano, T;Koguchi, N
通讯作者：
Koguchi, N

Temperature dependence of the photoluminescence of single GaAs/AlGaAs concentric quantum ring structure

单GaAs/AlGaAs同心量子环结构光致发光的温度依赖性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
PHYSICA STATUS SOLIDI C-CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS 3・11
影响因子：
0
作者：
M.Bonfanti;S.Sanguinetti;T.Mano;T.Kuroda;M.Gurioli;M.Abbarchi;E.Grilli;N.Koguchi
通讯作者：
N.Koguchi

Self-assembly of laterally aligned GaAs quantum dot pairs