Optical processes in semiconductor quantum dots studied by nanooptics

通过纳米光学研究半导体量子点的光学过程

• 批准号: 19340079
• 负责人: MINAMI Fujio
• 金额: $ 12.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19340079/
• 关键词: ナノ光学; 半導体; 量子ドット; 過渡現象; 顕微分光; 非線形光学; フォトニック結晶

光照射された金属探針先端に誘起される表面プラズモンが生成する局在増強場を利用することにより、探針直下のナノメートルサイズの空間領域の物質のみを強く光励起することができる新しいナノ分光法である探針増強ナノ光学分光装置を作成するために、既存のSPMコントローラーを用いて金属探針を液体ヘリウム温度で任意の場所に移動させるシステムを作製した。空間分解能が数10nmの液体ヘリウム温度で動作するナノ分光装置がほぼ完成した。この装置を用いて実際にInGaN半導体表面からの発光やラマン散乱の増強度効果を調べて、この装置の性能を評価した。また、探針増強共鳴レイリー散乱光を調べることにより、ナノ領域の半導体の屈折率変化を観測できることをGe/Si量子ドット系を用いて実験的に示した。半導体単一量子ドット内の励起子構造を調べるために顕微分光法を用いた測定も行った。光子相関法を併用することにより、GaAs単一量子ドット中の多励起子構造、特に励起子分子、電荷励起子分子状態の詳細を明らかにした。GaAs多重量子井戸における重い正孔(HH)-軽い正孔(LH)励起子間相互作用のコヒーレント制御を4光波混合法を用いて行った。

通过利用在轻受辐照的金属探针尖端引起的表面等离子体产生的局部增强场，这是一种新的纳米光谱法，仅允许在探针下方直接将纳米尺寸的空间区域中的材料强烈照相，从而在探针下方的正下方允许使用现有SPM温度的液态螺旋中的金属探针。一种在液态氦气温度下以空间分辨率为几十nm的纳米光谱设备几乎完整。实际使用了使用此设备，实际上检查了INGAN半导体表面的光发射强度和拉曼散射的效果，并评估了该设备的性能。此外，通过检查探测增强的共振瑞利散射光，我们使用GE/Si量子点系统进行了实验证明，可以观察到纳米层中半导体折射率的变化。还使用微光谱法进行了测量，以研究单个半导体量子点内的激子结构。通过使用光子相关方法结合使用，在GAAS单量子点中阐明了多珠孔结构的细节，尤其是激子分子和电荷激子分子态。使用四波混合方法对GAAS多量子井中的重孔（HH） - 光孔（LH）激子相互作用的相干控制。

项目成果

Spin and excitation energy transfer in a quantum-dot pair system through optical near-field interactions

通过光学近场相互作用在量子点对系统中进行自旋和激发能量转移

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica E 40
• 作者: A. Sato;F. Minami;K. Kobayashi
• 通讯作者: K. Kobayashi

Light Propagation from a fluorescent particle embedded in a photonic cluster of micrometer-sized dielectric spheres

嵌入微米级介电球光子簇中的荧光粒子的光传播

• 发表时间: 2008
• 期刊: Optics Express 16
• 作者: T. Fujishima;and F. Minami(8名;3番目);T. Fujishima
• 通讯作者: T. Fujishima

Coherent control of Non Markovian interaction g and the dephasing process in GaAs multiple quantum wells

GaAs多量子阱中非马尔可夫相互作用g的相干控制和移相过程

• 发表时间: 2007
• 期刊: Phys. Rev. B 75
• 作者: Y. Ogawa;F. Minami
• 通讯作者: F. Minami

Ge/Si量子ドットの顕微ラマン分光

Ge/Si 量子点的显微拉曼光谱

• 发表时间: 2007
• 作者: 田中翔一;小川佳宏;南不二雄;A.V.Baranov
• 通讯作者: A.V.Baranov

Coherent control of dephasing process and many-body interactions among excitons in GaAs multiple quantum wells

GaAs多量子阱中激子间相干过程和多体相互作用的相干控制

• 发表时间: 2009
• 期刊: J. Luminescence (in press)
• 作者: Y. Ogawa;F. Minami
• 通讯作者: F. Minami