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J-GLOBAL ID：201502210908680035   整理番号：15A1086211

強結合多層化量子ドット分子の電子的及び光学的性質の電場制御の理解

Understanding the electric field control of the electronic and optical properties of strongly-coupled multi-layered quantum dot molecules

著者 (1件)： USMAN Muhammad (School of Physics, The Univ. of Melbourne, Parkville, 3010, Melbourne, VIC, Australia. [e-mail])
資料名： Nanoscale  (Nanoscale)
巻： 7  号： 39  ページ： 16516-16529  発行年： 2015年10月21日 
JST資料番号： W2323A  ISSN： 2040-3364  CODEN： NANOHL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 強結合量子ドット分子(QDM)は多様な光エレクトロニクス,光起電力,量子情報デバイスの設計に広く用いられている。これらのデバイスの高効率かつ最適化性能は,基礎となるQDMの電子的及び光学的性質の改変を要求する。電場の印加は,所要のデバイス動作のためにQDM特性に対してこのような制御を実現する手法を提供する。数百万原子の原子強結合計算を行って,電子及び正孔波動関数の閉込めと対称性,基底状態遷移エネルギー,バンドギャップ波長,光学遷移モードに及ぼす電場の影響を調べた。成長方向に平行(E_p)及び反平行(E_a)の電場を調べて,電場効果を理解するための包括的な指針を与えた。混成電子状態の歪誘起非対称性は弱く,1kVcm^-1程度の小E_a電場の印加により平衡化できることが分かった。強電場では,強いドット間結合が完全に破壊され,QDMの反対端部に閉込められた単一QD状態となる。これはQDMに対するタイプIバンド構造からタイプIIバンド構造への変換に似ている。これは中間バンド太陽電池(IBSC)の設計のための重要な要請である。電場依存基底状態遷移エネルギーの解析は,QDMが強電場の印加により高双極子モーメントデバイスとして,及び弱電場の印加下では高分極率デバイスとして動作し得ることを明らかにした。量子閉込めStark効果(QCSE)は15kVcm^-1の電場でバンドギャップ波長を1.3μmへ赤方シフトさせた。しかし,電子-正孔波動関数重なりの減少は,バンド間光学遷移強度の約三桁の減少をもたらした。偏光分解光学モードの研究は小電場印加の利益を示した。これは半導体光増幅器(SOA)に対する望ましい性質である等方的偏光応答をもたらす。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *量子ドット ,  光学的性質 ,  *電子構造 ,  *シミュレーション ,  バンド構造 ,  遷移エネルギー ,  双極子モーメント ,  分極率 ,  *量子閉込め ,  太陽電池 ,  半導体光増幅器 ,  *強結合 ,  *光学ギャップ ,  *電子遷移 ,  *Stark効果 ,  *多層 ,  電子正孔対 ,  ヒ化ガリウム ,  ヒ化インジウム ,  化合物半導体 ,  電荷分離 ,  TEモード ,  TMモード
準シソーラス用語： *量子ドット分子 ,  *量子閉込めStark効果

分類 (2件)： 電気光学効果,磁気光学効果  (BM08020L) ,  半導体結晶の電子構造  (BM02060N)

タイトルに関連する用語 (7件)： 強結合 ,  多層化 ,  量子ドット分子 ,  電子 ,  光学的性質 ,  電場制御 ,  理解