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J-GLOBAL ID：201403021283988700

半導体量子素子

Inventor： 福澤 董 ,  下村 哲
Applicant, Patent owner： 国立大学法人愛媛大学
Agent (1)： 平山 一幸
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2012192665
Publication number (International publication number)：2014049661
Application date： Aug. 31, 2012
Publication date： Mar. 17, 2014
Summary：

【課題】 量子コンピュータ用の半導体量子素子として利用可能なマクロ領域でボーズ・アインシュタイン凝縮した半導体励起子系を提供する。【解決手段】 半導体量子素子1は、半導体I2、半導体II3、半導体III4、半導体IV05の順で構成される半導体ヘテロ界面を備え、スタッガード・ヘテロ界面を有する半導体ヘテロ構造に、電界を印加して形成される三角ポテンシャル中の電子と正孔の量子準位からなる励起子を用いて、励起子に対するヘテロ界面ラフネスの影響を減らす。さらにAl0.4Ga0.6As/AlAsスタッガード・ヘテロ界面を成長するGaAs基板の面方位を(100)から23.8°オフにした基板を用いてその上に成長するスタッガード・ヘテロ界面を超平坦面とし、ボーズ・アインシュタイン凝縮した励起子のデコヒーレンスを減し、演算時間の長い半導体量子素子1を得る。【選択図】図1

Claim (excerpt)：

半導体I、半導体II、半導体III、半導体IVの順で構成される半導体ヘテロ界面を備え、 半導体IIの伝導帯は、半導体IIIの伝導帯よりも電子に対して高いエネルギーを持つことにより、ヘテロ界面の伝導帯がステップを形成し、 同時に半導体IIの価電子帯は、半導体IIIの価電子帯よりも正孔に対してエネルギー的に低いことにより、ヘテロ界面の価電子帯がステップを形成するように半導体IIと半導体IIIを選択した半導体結晶からなり、 ヘテロ界面に対して垂直に電界が印加され、 光励起により半導体IIと半導体IIIとのヘテロ界面に電子と正孔が発生されるか、当該ヘテロ界面に電気的に電子と正孔が供給されるか、光励起と電気的励起の両方の何れかが行われ、 3種の半導体II、半導体III、半導体IVが形成するヘテロ構造において、電子の基底状態は、半導体II、半導体III、半導体IVが形成するヘテロ構造による、量子井戸型ポテンシャルによって決められるエネルギー準位ではなく、伝導帯ステップと電界によって勾配を持った半導体IIIの伝導帯とで形成される三角ポテンシャルのエネルギー準位となるように半導体IIIを厚くし、かつ、 3種の半導体I、半導体II、半導体IIIが形成するヘテロ構造において、正孔の基底状態は、半導体I、半導体II、半導体IIIが形成するヘテロ構造による、量子井戸型ポテンシャルによって決められるエネルギー準位ではなく、価電子帯ステップと電界によって勾配を持った半導体IIの価電子帯とで形成される三角ポテンシャルのエネルギー準位となるように、半導体IIを厚くしたことを特徴とする、半導体量子素子。

IPC (2)：

H01L 29/66 ,  H01L 29/06

FI (2)：

H01L29/66 Z ,  H01L29/06 601W

Patent cited by the Patent：

Cited by examiner (3)

• 光半導体素子
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願平5-154041   Applicant：日本電気株式会社
• 発光材料および発光素子
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願平3-245475   Applicant：松下電器産業株式会社
• シリコン発光素子
  Gazette classification：公開公報   Application number：特願2008-285545   Applicant：浜松ホトニクス株式会社