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(In Japanese)変調ドープGaAsヘテロ構造の強い磁場の下での近接場分光

Research report code R013000293
Posted date Oct 1, 2003
Researchers
  • (In Japanese)時崎 高志
  • (In Japanese)河島 整
  • (In Japanese)重藤 知夫
  • (In Japanese)井上 貴仁
  • (In Japanese)横山 浩
Affiliation
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
Research organization
  • (In Japanese)独立行政法人 産業技術総合研究所
Report name (In Japanese)変調ドープGaAsヘテロ構造の強い磁場の下での近接場分光
Technology summary (In Japanese)GaAs/GaAlAsヘテロ界面に閉じこめられた二次元電子ガス(2DEG)(n~2×10の11乗個/cm2)のフォトルミネッセンスを測定した。2DEG層に垂直に6Tまでの磁場をかけて,低温走査型近接場光学顕微鏡で8Kにおいて調べた。試料に633nmのレーザー光をプローブの開口を通して当て,発光を同じプローブで集めた。図1に磁場の下での2DEGの発光スペクトルを示す。図2には発光強度の磁場依存性を示す。直径400nmのプローブを試料から1μm離したもの(line c)と較べて,6Tにおいて直径200nmのプローブでは650倍(line a),直径400nmでも30倍(line b)になっている。1μm離すことは有効開口を数倍にすることに相当する。この結果はプローブの開口が小さくなるほど磁場の効果が強く現れることを意味しており,それは次のようにキャリアの拡散とドリフトで理解することができる。拡散長はμmのオーダーと見積もられるので,プローブの開口内で励起されたキャリアは開口から拡散して出ていき,発光強度が低下する。しかし磁場をかけるとキャリアはLorentz力を受け,1Tで50nmほどの直径のサイクロトロン軌道に閉じこめられる。それゆえ磁場による閉じこめ領域がプローブの開口に匹敵するようになると発光が強められると結論できる。
Drawing

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R013000293_01SUM.gif R013000293_02SUM.gif
Research field
  • Particle motion and radiation by moving particles in electromagnetic fields
  • Spectroscopy and spectrometers in general
  • Semiconductor‐semiconductor contacts with Gr.13‐15 element compounds
  • Luminescence of semiconductors
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena
Information research report
  • (In Japanese)時崎 高志,河島 整,重藤 知夫,井上 貴仁,横山 浩. Near-field Spectroscopy of Modulation-doped GaAs Hetero-structures under High Magnetic Fields. The Second CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2001. p.72 - 72.

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