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STM発光および近接場光学分光による半導体量子井戸構造の評価

研究報告コード R000000671
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 鶴岡 徹
  • 大泉 善嗣
  • 谷本 亮
  • 潮田 資勝
研究者所属機関
  • 東北大学電気通信研究所
  • 東北大学電気通信研究所
  • 東北大学電気通信研究所
  • 東北大学電気通信研究所
研究機関
  • 東北大学電気通信研究所
報告名称 STM発光および近接場光学分光による半導体量子井戸構造の評価
報告概要 走査型トンネル顕微鏡(STM)発光分光と走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)分光は、試料表面のトポグラフ測定原理、励起方法及び空間分解能の違いによって得られる情報が異なる。これらの方法を組み合わせて、二つの量子井戸試料系を調べた。AlGaAs/GaAs量子井戸劈開(110)面のAlGaAs障壁層上からトンネル電子を注入してSTM発光スペクトルを計測し、積分発光強度をGaAs井戸層からの距離の関数として測定した。図1に発光強度の探針位置依存性を示す。発光強度は二つの減衰定数をもって減衰することがわかる。これらの定数は注入電子の熱緩和距離と拡散距離に対応する。GaAs/InGaAs歪量子井戸(100)面の表面形状像とフォトルミネッセンス(PL)像をSNOMを用いて同時計測し、他の方法では明らかにされていない表面構造と発光特性の関係を調べた。図2は7周期積層したGaAs/In0.15Ga0.85As量子井戸の測定結果である。表面形状像とPL像には、[110]方向とその垂直方向に隆起線と暗線が観測された。これらは量子井戸界面に形成された格子不整合転位に起因する。暗線密度の膜厚依存性から、この構造の臨界幕厚を評価した。
画像

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研究分野
  • 電子顕微鏡,イオン顕微鏡
  • 半導体レーザ
  • 光学的測定とその装置一般
  • 半導体の表面構造
  • 界面の電気的性質一般
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「量子効果等の物理現象」研究代表者 潮田 資勝(東北大学電気通信研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 鶴岡 徹,大泉 善嗣,谷本 亮,潮田 資勝. STM発光および近接場光学分光による半導体量子井戸構造の評価. 戦略的基礎研究推進事業 量子効果等の物理現象 第4回シンポジウム予稿集,2000. p.62 - 62.

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