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ナノ構造の赤外・テラヘルツ・高周波応答 高濃度デルタドープ量子井戸中のサブバンド遷移エネルギーの増大

研究報告コード R990003934
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 菅原 宏治
  • 笹川 隆平
  • 大野 裕三
  • 中島 栄彦
  • 辻野 壮一郎
  • 秋山 英文
  • 榊 裕之
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業
  • 東京大学先端科学技術研究センター
  • 東京大学先端科学技術研究センター
  • 東京大学先端科学技術研究センター
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業
  • 東京大学先端科学技術研究センター
研究機関
  • 科学技術振興事業団 国際共同研究事業
  • 東京大学先端科学技術研究センター
報告名称 ナノ構造の赤外・テラヘルツ・高周波応答 高濃度デルタドープ量子井戸中のサブバンド遷移エネルギーの増大
報告概要 量子井戸のサブバンド間吸収に基づく光検出素子では,光吸収量を確保するため,基底準位に高い電子密度が必要となる。高密度にドープされた井戸では,基底準位が急速に低下し,サブバンド間隔が増大することが予測される(図1)。そこで,不純物濃度を系統的に変化させたデルタドープ井戸を作製し,室温のサブバンド間の遷移エネルギーの変化を調査した。
MBE法で,Si原子を中央部にドープしたGaAs量子井戸(33原子層厚,AlAs障壁)を作製した。吸収量は電子濃度(3~6×1012/cm2)とほぼ比例していた(振動子強度は保存されていた)。遷移エネルギーは一様ドープの井戸と比較して,最大38meVの大きな増大を示した(図2)。この遷移エネルギーの増大は,動的な多体効果(特に depolarization shift),及びデルタドープに特有な,静電ポテンシャルによる基底準位の下降により定量的に説明できた。
画像

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研究分野
  • 半導体レーザ
  • 光集積回路,集積光学
  • 半導体薄膜
  • 13‐15族化合物を含む半導体-半導体接合
  • 固体デバイス製造技術一般
関連発表論文 (1)R. Sasagawa, H. Sugawara, Y. Ohno, H. Nakajima, S. Tsujino, H. Akiyama, and H. Sakaki, Appl. Phys. Lett. 72, 719 (1998).
研究制度
  • 国際共同研究事業、量子遷移プロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 菅原 宏治,笹川 隆平,大野 裕三,中島 栄彦,辻野 壮一郎,秋山 英文,榊 裕之. ナノ構造の赤外・テラヘルツ・高周波応答 高濃度デルタドープ量子井戸中のサブバンド遷移エネルギーの増大. 国際共同研究事業 量子遷移プロジェクト 研究終了報告書 第I分冊:本編(研究期間:1994-1998),1999. p.230 - 232.

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