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走査型トンネル分光法で調べたGaAs(001)上のInGaAs単一量子ドットの量子サイズと合金化効果

研究報告コード R013000321
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 山内 武志
  • 田渕 雅夫
  • 中村 新男
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • Graduate School of Engineering, Nagoya University
  • 名古屋大学大学院工学研究科
研究機関
  • Graduate School of Engineering, Nagoya University
  • 名古屋大学大学院工学研究科
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
報告名称 走査型トンネル分光法で調べたGaAs(001)上のInGaAs単一量子ドットの量子サイズと合金化効果
報告概要 InGaAs量子ドットの大きさとギャップエネルギーとの関係を示す。SiドープのGaAs(001)上にInGaAs量子ドットをMBEで成長した。厚さは4.8分子層,In組成xは0.46,ドットの高さは1.3-7.1nm(平均2.9nm),横方向の大きさは8.5-37nm(平均16.4nm)だった。ギャップエネルギーとドットサイズの関係は走査トンネル分光法でトンネル電流を測定して調べた。図1にその結果を示す。ギャップはドットの高さが減るにつれて増加する。これらはPLスペクトルのエネルギーと較べることができる。ただしバンドギャップの温度依存性を考慮して観察されたスペクトルを78meVだけずらして示してある。伝導帯と価電子帯のギャップ間のエネルギーを,有限バリアポテンシャルをもった一次元量子井戸モデルを用いて計算した。図1の実線はIn組成x=0.46に対して計算したものである。計算値は実験値より大きく,ドット高さが大きいほど不一致が大きい。組成xを0.75-1とすると実験値と良く一致する。InGaAsのMBE成長中にIn組成が上がって0.75-1になったと考えられる。
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研究分野
  • 半導体結晶の電子構造
  • 13‐15族化合物を含む半導体-半導体接合
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 CRESTタイプ、電子・光子等の機能制御/研究代表者 中村 新男(名古屋大学大学院工学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 山内 武志,田渕 雅夫,中村 新男. Quantum Size and Alloying Effects of InGaAs Single Quantum Dots on GaAs(001) Studied by Scanning Tunneling Spectroscopy. The Second CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2001. p.142 - 142.

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