平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 早稲田大学
 
2.研究領域 理工
 
3.研究分野 次世代人工物質・材料の探査的研究
 
4.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
5.研究プロジェクト番号 96P00103
 
6.研究プロジェクト名 量子ドット網構造半導体の研究

7.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
堀越 佳治 ホリコシ ヨシジ 理工学部 教授

8.コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
安藤 恒也 アンドウ ツネヤ 東京大学物性研究所 教授
平山 祥郎 ヒラヤマ ヨシロウ NTT物性科学基礎研究所 グループリーダー

9.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
吉野 淳二 ヨシノ ジュンジ 東京工業大学理学部 教授
宗田 孝之 ソウタ タカユキ 早稲田大学・理工学部 教授
安藤 精後 アンドウ セイゴ NTT物性科学基礎研究所 主任研究員

10.研究成果の概要

我々は近年の進歩著しいナノテクノロジーを駆使し、ありきたりの材料から新しい機能を持つ構造材料を目指して研究をすすめた。さらにナノ構造を結合することによって網を形成し、個別デバイスの集合では得られない新しい機能の探索をすすめた。微細構造網としては光導波路および量子ドット網を取り上げ、ともに構造的精度を極限まで追及することを基本とした。その結果、光導波路については、これを構成するマイクロレーザーや光導波路など、優れた品質を持つ要素を実現し、デバイス化への基礎を固めた。量子ドット網については、一次元、および二次元電子状態や二次元人工格子(量子ドット格子)における輸送現象を中心に研究を進め、とくに一次元電子状態および量子ドット格子において低次元電子のクーロン相互作用による、新しい伝導現象を発見した。この現象は複数の格子点群から成るクラスターに特定個数の電子が捕らえられると安定状態が出現するというもので、これまでに観察されたことのない新しい現象である。本研究では、全体を通じて構造的、質的、精度の高い構造材料の製作に力をいれてきた。高い精度を持つ選択エピタキシャル成長による微細構造は、今後いろいろな構造やデバイスの製作に利用できるであろう。また、周期50nmの量子ドット構造は、これまでに得られた人工格子では最小のものであり、今後量子相関や多体効果に関する研究の基盤として役立つものと期待される。この他にもこの5年間の研究を通じて半導体の新しい機能や応用について幾多のヒントを得た。これらのヒントを基に、今後さらに研究を展開していきたい。

11.キーワード

(1)ナノテクノロジー、(2)半導体微細構造、(3)マイクロレーザー
(4)量子ドット、(5)光導波路、(6)人工原子
(7)光集積回路、(8)電子相関、(9)エピタキシャル成長

12.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
吉野淳二他 Formation of an ordered surface compound consisting of Ag, Si, and H on Si (001)
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Surf. Sci.   1998 130-132.248

著者名 論文標題
吉野淳二他 Initial nitridation of the CoSi2(111)/Si(111) Surface
雑誌名 発行年 ページ
Surf. Sci.   1999 433-435,529-533

著者名 論文標題
吉野淳二他 Comparative studies on the surface structures of NiSi2 and CoSi2 Epitaxially foromed on Si(111)
雑誌名 発行年 ページ
Surf. Sci.   1999 441,158-166

著者名 論文標題
吉野淳二他 Structural analysis of GaAs(001)-c(4x4) with LEED IV technique - to be published -
雑誌名 発行年 ページ
Surf. Sci.      

著者名 論文標題
吉野淳二他 Carrier concentration dependence of electronic and magnetic properties of Sn-doped GaMnAs - To be published -
雑誌名 発行年 ページ
Physica E      

著者名 論文標題
吉野淳二他 MBE grouwth and properties of Cr, Fe, and Co-doped GaAs - To be publied -
雑誌名 発行年 ページ
       

著者名 論文標題
吉野淳二他 Effect of Mn on the low temperature growth of GaAs and GaMnAs - To be published -
雑誌名 発行年 ページ
Physica E      

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum Transport in Anti dot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Litons&Fractals 8 1997 1057-1083

著者名 論文標題
安藤恒也他 Detailed Analysis of the Commensurability Peak in Antidot Arrays with Various Periods
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B551 1997 16331-16338

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum Transport in Mesoscopic Semiconductor Structures Edited by K. Kikkawa, H. Kunitomo, and H. Ohtsub
雑誌名 発行年 ページ
Yukawa Memorial Symposium on Physics in 21st Century   1997 19-38

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum Transport in Square and Triangular Antidot Arrays with Various Periods
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev B56 1997 15195-15201

著者名 論文標題
安藤恒也他 Excitonic Molecules in Type-II Superlattices
雑誌名 発行年 ページ
Superlattices and Microstructures 23 1998 35-39

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum-to-Classical Crossover of Quantum Hall E ect
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-251 1998 84-88

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum-to-Classical Crossover of Quantum Hall Effect
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-251 1998 84-88

著者名 論文標題
安藤恒也他 Localization Oscillation in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-251 1998 308-311

著者名 論文標題
安藤恒也他 Photoluminescence in Quantum Hall Regime-Exact Diagonalization Study
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-251 1998 549-552

著者名 論文標題
安藤恒也他 Self-Consistent Edge States of Quantum Wires in High Magnetic Fields
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-251 1998 415-419

著者名 論文標題
安藤恒也他 Breakdown of Single Mode Approximation in Quantum Hall Cyclotrom Resononance
雑誌名 発行年 ページ
Solid State Election 42 1998 1175-1177

著者名 論文標題
安藤恒也他 Aharonov-Bohm Type Oscillation in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Solid }State Electron 42 1998 1141-1145

著者名 論文標題
安藤恒也他 Commensurability Peak in Square and Triangular Antidot Arrays
雑誌名 発行年 ページ
Sold Ste Electron 42 1998 1147-1150

著者名 論文標題
安藤恒也他 Two-Componet cyclotron Resonance in Quantum Hall Systems
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B58 1998 1485-1498

著者名 論文標題
安藤恒也他 Numerical Study of Localization in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B58 1998 10583-10588

著者名 論文標題
安藤恒也他 Photoluminescence in Asymmetric Quantum Wells at ν>1
雑誌名 発行年 ページ
Physica B256-258 1998 319-322

著者名 論文標題
安藤恒也他 Aharonov-Bhom Oscillation and Periodic Orbits in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Physica B256-258 1998 388-391

著者名 論文標題
安藤恒也他 Chaos and Quantum Transport in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 38 1999 308-314

著者名 論文標題
安藤恒也他 Classical and Quantum Transport in Antidot Arrays with Various Periods
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Low-Dim. Strut. 5/6 1999 5-11

著者名 論文標題
安藤恒也他 Characteristic Localization in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Microelectronic Engineering 47 1999 147-149

著者名 論文標題
安藤恒也他 Quantum Chaotic Transport in Mesoscopic Antidot Arrays Edited by . Cahay, S. Bandyopadhyay, D. J. Lockwd etc.
雑誌名 発行年 ページ
Electrochemical Society (Pennington)   1999 377-391

著者名 論文標題
安藤恒也他 Two-Component Cyclotron Resonance in Bilayer Quantum Hall Systems
雑誌名 発行年 ページ
Physica E 6 2000 636-639

著者名 論文標題
安藤恒也他 Aharonov-Bohm Oscillation of Localization in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Physica E 6 2000 503-506

著者名 論文標題
安藤恒也他 Electron-Electron Interaction E ects in Integer Quantum Hall Photoluminescence
雑誌名 発行年 ページ
Physica E 7 2000 604-607

著者名 論文標題
安藤恒也他 Magnetic-Field Dependence of Localization in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Suppl. 138 2000 521-522

著者名 論文標題
安藤恒也他 Chaotic Transport in Antidot Lattices
雑誌名 発行年 ページ
J. Electronic Materials 29 2000 557-564

著者名 論文標題
安藤恒也他 Temperature dependence of integer quantum Hall photoluminescence - To be published -
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 25th International Conference on the Physics of Semiconductors      

著者名 論文標題
安藤恒也他 Energy-gap e ects on Umklapp scattering in weakly modulated two-dimensional electron systems
雑誌名 発行年 ページ
Proceedings of 25th International Conference on the Physics of Semiconductors      

著者名 論文標題
安藤恒也他 量子ホール系における二成分サイクロトロン共鳴(和文解説・総合報告)
雑誌名 発行年 ページ
個体物理(アグネ技術センター) 11 2000 1-11

著者名 論文標題
平山祥郎他 Optically Detected Cyclotron Resonance by Mutichannel Spectro-Scopy
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys 36 1997 926

著者名 論文標題
平山祥郎他 Field effect-induced quasi-one-dimensional electron transport in GaAs/AlGaAs heterostructures
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys 82 1997 4384

著者名 論文標題
平山祥郎他 Selenium doped high-index GaAs epilayers grown by molecular beamepitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Microelectronics Journal 28 1997 743

著者名 論文標題
平山祥郎他 AlGaAs/GaAs Modulation-doped structures grown on a Be-ion-implanted GaAs back gate
雑誌名 発行年 ページ
Semicond. Sci. Technol. 12 1997 465

著者名 論文標題
平山祥郎他 Two-dimensional electron gas formed in a back-gated undoped heterostructure
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett. 72 1998 1745

著者名 論文標題
平山祥郎他 High-Mobility Two-Dimensional Electron Gas i an Undoped Heterostructure: Mobility Enhancement after Illumination
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 37 1998 765

著者名 論文標題
平山祥郎他 Effect of valence bandd structure on the fractional quantum Hall effect of two-dimensional hole systems
雑誌名 発行年 ページ
Physica B249-50 1998 65

著者名 論文標題
平山祥郎他 Re-entrant behaviour of the ν=4/3 fractional quantum Hall effect in a front-gated 2D hole has
雑誌名 発行年 ページ
Physica B256-258 1998 86

著者名 論文標題
平山祥郎他 Spin transition of a two-dimentional hole system in the fractional quantum Hall effect
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B59 1999 R2502

著者名 論文標題
平山祥郎他 AlGaAs/GaAs heterostructures grown on a focused-Be-ion-beam written backgate
雑誌名 発行年 ページ
J. Vac. Sci. Technol. B16 1998 2543

著者名 論文標題
平山祥郎他 Formation of a two-dimensional electron gas in an inverted undopedheterostructure with a shallow channel depth
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys 87 2000 952

著者名 論文標題
平山祥郎他 Two-dimentional growth of InSb thin films on GaAs (111) A substrate
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett 76 2000 589

著者名 論文標題
平山祥郎他 Channel depth dependent transport charcteristics of a two-dimensional electron gas in an undoped GaAs/AlGaAs heterostructure Proceedings of ISCS 99
雑誌名 発行年 ページ
Inst. Phys. Conf. Ser. 166 2000 151

著者名 論文標題
平山祥郎他 Electron and hole proximity effects in the InAs/AlSb/GaSb system
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 39 2000 2448

著者名 論文標題
平山祥郎他 Quantum point contacts in a density-tunable two-dimentional Electron gas
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 39 2000 655

著者名 論文標題
平山祥郎他 Imaging of Friedel oscillations at epitaxially grown InAs (111) A Surfaces using scanning tunneling microscopy - To be published -
雑誌名 発行年 ページ
Proc. ICPS2000      

著者名 論文標題
平山祥郎他 Imaging of Friedel oscillation patterns of two-dimensionally Accumulated electrons at epitaxially grown InAs (111) A surfaces - submitted to Phys. Rev. Lett. -
雑誌名 発行年 ページ
       

著者名 論文標題
平山祥郎他 Transport characteristics of electrons in weak short-period Two-dimensional potential arrays - To be published -
雑誌名 発行年 ページ
Proc. ICPS2000      

著者名 論文標題
平山祥郎他 Study of free GaAs surfaces using a back-gated undoped GaAs/AlGaAs heterostructure - submitted to Phys. Rev. B -
雑誌名 発行年 ページ
       

著者名 論文標題
平山祥郎他 Transport characteristics of electrons in weak short-period Two-dimenshional potential arrays
雑誌名 発行年 ページ
- submitted to Appl. Phys. Lett -      

著者名 論文標題
安藤精後他 Triangular-facet laser with optical waveguides grown by seletive area MOVPE
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. Appl. Phys. 35 1996 411

著者名 論文標題
安藤精後他 Hexagonal facet laser with optical waveguidesgrown by flow-rate Modulation epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. Crystal Growth 170 1997 719

著者名 論文標題
安藤精後他 Triangular-facet lasers coupled by a rectangular optical guide
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. Appl. Phys. 36 1997 76

著者名 論文標題
安藤精後他 GaN hexagonal microprisms with smooth vertical facets fabricated By selective metalorganic vapor phase epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett. 71 1997 2196

著者名 論文標題
安藤精後他 Short-cavity Fabry-Perot lasers using crystal facets
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 37 1998 105

著者名 論文標題
安藤精後他 Selective MOVPE of GaN and AlGaN with smooth vertical facets
雑誌名 発行年 ページ
J. Crystal Growth 189/190   1998 72

著者名 論文標題
安藤精後他 Electroluminescencefromp-GaN/n-InGaN MQW hexagonal microprism Fabricated by selective area MOVPE
雑誌名 発行年 ページ
- To be published - International Workshop on Nitride Semiconductors 2000      

著者名 論文標題
宗田孝之他 Gain spectroscopy of continuous wave InGaN multiquantum well Laser diodes
雑誌名 発行年 ページ
Semicond. Sci. Technol. 13 1997 97

著者名 論文標題
平山祥郎他 Constant-pressure first-principles molecular dynamics study on BN, AIN, and GaN
雑誌名 発行年 ページ
Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 482 1997 869

著者名 論文標題
宗田孝之他 Luminescence spectra from InGaN multi-quantum wells heavily Doped with Si
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett 72 1998 3329

著者名 論文標題
宗田孝之他 First-principles study on electronic and elastic properties of BN, AIN, and GaN
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 84 1998 4951

著者名 論文標題
宗田孝之他 First-princiles study on piezoelectric constants in strained Bn, AIN. And GaN
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 37 1998 1421

著者名 論文標題
宗田孝之他 Structural and vibrational properties of GaN substrate
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys. 86 1999 1860

著者名 論文標題
宗田孝之他 Reflectance and emission spectra of excitonic polaritons in GaN
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B60 1999 4723

著者名 論文標題
宗田孝之他 Quantum confined Stark effect in an AlGaN/GaN single quantum Well structure
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 38 1999 914

著者名 論文標題
宗田孝之他 Optical properties of an InGaN active layer in ultraviolet light Emitting diode
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 38 1999 975

著者名 論文標題
宗田孝之他 A pump-and-probe study on photoinduced internal field screen-Ing dynamics in an AlGaN/GaN single quantum well structure
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett. 76 2000 454

著者名 論文標題
宗田孝之他 Evidence of localization effects in InGaN single-quantum-well Ultraviolet light emitting diodes
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett. 76 2000 1671

著者名 論文標題
宗田孝之他 Chemical bonding properties of cubic III-nitrides semi-Conductors
雑誌名 発行年 ページ
Progress in Theoretical Physics:Supplement 1138 2000 122

著者名 論文標題
宗田孝之他 Comparison of optical properties in and GaN/AlGaN and InGaN/AlGaN Single quantum wells
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys 39 2000 2417

著者名 論文標題
宗田孝之他 An attenuated total reflection study on surface phonon-polariton In GaN
雑誌名 発行年 ページ
J. Phys:Condensed Matter 12 2000 7041

著者名 論文標題
宗田孝之他 Raman scattering from phonon-polaritons in GaN
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. B62 2000 10861

著者名 論文標題
宗田孝之他 Localozed quantum-well excitons in InGaN single-quantum-well Amber light emitting diodes
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys. 88 2000 5153

著者名 論文標題
宗田孝之他 Forward Raman scattering by quasilongitudinal optical phonons in GaN
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys. 88 2000 5202

著者名 論文標題
堀越佳治他 Surface atomic processes during flow-rate modulation epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Surf. Sci. 112 1997 48

著者名 論文標題
堀越佳治他 Selenium doped high-index GaAs epilayers grown by molecular Beam epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Microelectronics Journal 28 1997 743

著者名 論文標題
堀越佳治他 Suppression of AlGaAs/GaAs superlattice intermixing by p-type Doping
雑誌名 発行年 ページ
J. crystal Growth 175-176 1997 292

著者名 論文標題
堀越佳治他 anomalous stability of v=1 bilayer quantum hall state
雑誌名 発行年 ページ
Solid State Commun. 103 1997 447

著者名 論文標題
堀越佳治他 Reflection high-energy electron diffraction oscillations during Growth of GaAs at low temperatures under high As overpressure
雑誌名 発行年 ページ
Appl. Phys. Lett. 71 1997 1540

著者名 論文標題
堀越佳治他 Hexagonal facet laser with optical waveguides grown by flow-Rate modulation epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
J. Crystal Growth 170 1997 719

著者名 論文標題
堀越佳治他 Phase transition in the v=2 bilayer quantum hall state
雑誌名 発行年 ページ
Phys. Rev. Lett. 80 1998 4534

著者名 論文標題
堀越佳治他 Electric field induced recombination centers in GaAs
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 37 1998 1622

著者名 論文標題
堀越佳治他 Scanning tunneling microscopy study of GaAs(001) surfaces Grown by migration-enhanced epitaxy at low temperatures
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 37 1998 758

著者名 論文標題
堀越佳治他 Selective Growth of GaAs on GaAs (111)B Substrates by Migration-Enhanced Epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 38 1999 6197

著者名 論文標題
堀越佳治他 Characteristics of molecular beam epitaxy grown GaAs simltaneous-Ly doped with Si and Be
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. J. Appl. Phys. 38 1999 6583

著者名 論文標題
堀越佳治他 Advanced epitaxial growth techniques: Atomic layer epitaxy and migration-enhanced epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
J. Crystal Growth 201/202 1999 150

著者名 論文標題
堀越佳治他 Determination of the facet idex in area selective epitaxy of GaAs
雑誌名 発行年 ページ
Jpn. Appl Phys 39 2000 2457

著者名 論文標題
堀越佳治他 Formation of a two-dimensional electron gas in an inverted Undoped heterostructure with a shallow channel depth
雑誌名 発行年 ページ
J. Appl. Phys. 87 2000 952

著者名 論文標題
堀越佳治他 Selective area growth of GaAs and InGaAs on GaAs(111)B Substrate by migration-enhanced epitaxy
雑誌名 発行年 ページ
Inst. Phys. Cof. Ser. (Proc. ISCS99) 166 2000 39

著者名 論文標題
堀越佳治他 Electric field effect of GaAs photoluominescence in AlGaAs/GaAs pn heterojunction
雑誌名 発行年 ページ
Inst. Phys. Conf. Ser. (proc. ISCS99) 166 2000 107

著者名 論文標題
堀越佳治他 Electric field induced recombination centers in GaAs
雑誌名 発行年 ページ
Inst. Phys. Conf. Ser. (Proc. ISCS99) 166 2000 123

著者名 論文標題
堀越佳治他 Channel depth dependent transport characteristics of a two-Dimensional electron gas in an undoped GaAs/AlGaAs hetero-Structure
雑誌名 発行年 ページ
Inst. Phys. Conf. Ser. (Proc. ISCS99) 166 2000 151

著者名 論文標題
堀越佳治他 Transport characteristics of electrons in weak short-period Two-dimensional potential arrays
雑誌名 発行年 ページ
Proc. ICPS2000 - To be published -      

著者名 論文標題
堀越佳治他 Study of free GaAs surfaces using a back-gated undoped GaAs/AlGaAs heterosturucture
雑誌名 発行年 ページ
Submitted to Phys. Rev. B      

著者名 論文標題
堀越佳治他 Transport characteristics of electrons in weak short-period Two-dimensional potential arrays
雑誌名 発行年 ページ
Submitted to Appl Phys. Lett.      


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