JP2000275692A - 半導体量子ドットを用いた波長変換素子 - Google Patents
半導体量子ドットを用いた波長変換素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体量子ドットを用いた波長変換素子に関
し、ＳＮ比の低下を防止するとともに、変換効率を高め
る。 【解決手段】 半導体量子井戸層４と、所謂タイプIIの
半導体量子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、
半導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を電気
的に注入するとともに、半導体量子井戸層４に電子また
は正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線７によ
って半導体量子ドット２に注入したキャリアを励起し、
励起されたキャリアを半導体量子井戸層４へ移動させて
再結合させることによって、入射赤外線７よりエネルギ
ーの高い変換光８を放出させる。
し、ＳＮ比の低下を防止するとともに、変換効率を高め
る。 【解決手段】 半導体量子井戸層４と、所謂タイプIIの
半導体量子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、
半導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を電気
的に注入するとともに、半導体量子井戸層４に電子また
は正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線７によ
って半導体量子ドット２に注入したキャリアを励起し、
励起されたキャリアを半導体量子井戸層４へ移動させて
再結合させることによって、入射赤外線７よりエネルギ
ーの高い変換光８を放出させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体量子ドットを
用いた波長変換素子に関するものであり、特に、タイプ
IIの量子ドットとタイプＩの量子井戸とを積層させるこ
とによって変換効率を高めた半導体量子ドットを用いた
波長変換素子に関するものである。
用いた波長変換素子に関するものであり、特に、タイプ
IIの量子ドットとタイプＩの量子井戸とを積層させるこ
とによって変換効率を高めた半導体量子ドットを用いた
波長変換素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、１０μｍ帯近傍の遠中赤外線を検
知する赤外線ディテクターとしては、Ｃｄ組成比が０．
２近傍、例えば、Ｃｄ組成比が０．２２のＨｇＣｄＴｅ
層に形成したｐｎ接合ダイオードをフォトダイオードと
したものを用い、このフォトダイオードを一次元アレイ
状或いは二次元アレイ状に配置すると共に、読出回路と
の電気的なコンタクトをとるために、赤外線フォトダイ
オードアレイ基板及びＳｉ信号処理回路基板を、双方に
形成したＩｎ等の金属のバンプで貼り合わせた赤外線検
知装置が知られている。
知する赤外線ディテクターとしては、Ｃｄ組成比が０．
２近傍、例えば、Ｃｄ組成比が０．２２のＨｇＣｄＴｅ
層に形成したｐｎ接合ダイオードをフォトダイオードと
したものを用い、このフォトダイオードを一次元アレイ
状或いは二次元アレイ状に配置すると共に、読出回路と
の電気的なコンタクトをとるために、赤外線フォトダイ
オードアレイ基板及びＳｉ信号処理回路基板を、双方に
形成したＩｎ等の金属のバンプで貼り合わせた赤外線検
知装置が知られている。
【０００３】しかし、この様なＨｇＣｄＴｅ系赤外線デ
ィテクターの場合には、結晶性の良好な大面積基板の入
手が困難であるため多センサ素子からなる大型の赤外線
検知アレイを構成することが困難であるという問題があ
り、且つ、特殊な基板やプロセスも必要となるため、製
造コストが非常に高くなるという問題がある。
ィテクターの場合には、結晶性の良好な大面積基板の入
手が困難であるため多センサ素子からなる大型の赤外線
検知アレイを構成することが困難であるという問題があ
り、且つ、特殊な基板やプロセスも必要となるため、製
造コストが非常に高くなるという問題がある。
【０００４】そこで、近年、この様な問題を解決するも
のとして、結晶性の良好な大面積基板の入手が容易であ
るＧａＡｓ系半導体を用い、且つ、多重量子井戸におけ
るサブバンド間の遷移による光吸収を利用することによ
り１０μｍ帯近傍の遠中赤外線の検知を可能にした量子
井戸型光センサが注目を集めている。
のとして、結晶性の良好な大面積基板の入手が容易であ
るＧａＡｓ系半導体を用い、且つ、多重量子井戸におけ
るサブバンド間の遷移による光吸収を利用することによ
り１０μｍ帯近傍の遠中赤外線の検知を可能にした量子
井戸型光センサが注目を集めている。
【０００５】この様な量子井戸型光センサにおいては、
サブバンド間の遷移による光吸収を利用しているので、
多重量子井戸構造の組成或いは層厚を変えることによっ
て検出波長を自由に変えることができ、したがって、検
出波長の自由度の高い大口径ディテクターアレイを比較
的安価に作製することが可能になる。
サブバンド間の遷移による光吸収を利用しているので、
多重量子井戸構造の組成或いは層厚を変えることによっ
て検出波長を自由に変えることができ、したがって、検
出波長の自由度の高い大口径ディテクターアレイを比較
的安価に作製することが可能になる。
【０００６】しかし、この様なＧａＡｓ系半導体を用い
た量子井戸型光センサにおいても、信号処理用の外部回
路をＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）で作製してボンディング
するか、或いは、ＧａＡｓ基板上に信号処理回路をモノ
リシックに形成しなければならないという問題がある。
た量子井戸型光センサにおいても、信号処理用の外部回
路をＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）で作製してボンディング
するか、或いは、ＧａＡｓ基板上に信号処理回路をモノ
リシックに形成しなければならないという問題がある。
【０００７】この様な外部回路の問題を回避するため
に、遠中赤外線を近赤外線に変換する波長変換素子を用
い、この波長変換素子と従来から存在し非常に安価なＣ
ＣＤ若しくはＣＭＯＳイメージセンサ等を組み合わせて
二次元ディテクターアレイを構成することがＬｉｕ等に
よって提案されている（必要ならば、Ｈ．Ｃ．Ｌｉｕｅ
ｔ ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．
３３，ｐ．３７９，１９９７参照）ので、この様な波長
変換素子を用いた二次元赤外線検出装置を図８を参照し
て説明する。
に、遠中赤外線を近赤外線に変換する波長変換素子を用
い、この波長変換素子と従来から存在し非常に安価なＣ
ＣＤ若しくはＣＭＯＳイメージセンサ等を組み合わせて
二次元ディテクターアレイを構成することがＬｉｕ等に
よって提案されている（必要ならば、Ｈ．Ｃ．Ｌｉｕｅ
ｔ ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．
３３，ｐ．３７９，１９９７参照）ので、この様な波長
変換素子を用いた二次元赤外線検出装置を図８を参照し
て説明する。
【０００８】図８参照 図８は、従来の波長変換素子を用いた赤外線検出装置の
概略的構成図であり、量子井戸型光センサと発光ダイオ
ードとを積層させた波長変換素子６１とＣＣＤ或いはＣ
ＭＯＳイメージセンサ等のＳｉ固体撮像素子６２とを組
み合わせて構成する。
概略的構成図であり、量子井戸型光センサと発光ダイオ
ードとを積層させた波長変換素子６１とＣＣＤ或いはＣ
ＭＯＳイメージセンサ等のＳｉ固体撮像素子６２とを組
み合わせて構成する。
【０００９】検知対象となる遠中赤外線イメージ６３か
らの遠中赤外線６４を波長変換素子６１の量子井戸型光
センサ部において吸収することによって遠中赤外線イメ
ージ６５として検知し、この検知した信号に基づいて波
長変換素子６１の発光ダイオード部において遠中赤外線
６４を近赤外線６６に波長変換する。この波長変換され
た近赤外線６６をＳｉ固体撮像素子６２において近赤外
線イメージ６７として検知するものである。
らの遠中赤外線６４を波長変換素子６１の量子井戸型光
センサ部において吸収することによって遠中赤外線イメ
ージ６５として検知し、この検知した信号に基づいて波
長変換素子６１の発光ダイオード部において遠中赤外線
６４を近赤外線６６に波長変換する。この波長変換され
た近赤外線６６をＳｉ固体撮像素子６２において近赤外
線イメージ６７として検知するものである。
【００１０】しかし、波長変換素子６１を構成する量子
井戸型光センサは、垂直入射した赤外線に対して感度を
持たないため、入射赤外線を量子井戸に対してほぼ平行
にするための特殊な光学系を用いたり、或いは、入射表
面に回折格子を設ける等の工夫が必要になり、波長変換
素子の構成が複雑化すると共に、製造コストが増加する
という問題がある。
井戸型光センサは、垂直入射した赤外線に対して感度を
持たないため、入射赤外線を量子井戸に対してほぼ平行
にするための特殊な光学系を用いたり、或いは、入射表
面に回折格子を設ける等の工夫が必要になり、波長変換
素子の構成が複雑化すると共に、製造コストが増加する
という問題がある。
【００１１】この様な量子井戸型光センサを備えた波長
変換素子の問題を解決するために、電子や正孔などのキ
ャリアを３方向から狭い領域に閉じ込める３次元閉込量
子井戸構造である量子ドット（ＱＤ：Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｄｏｔ）を用いることが提案されている（必要ならば、
Ｍ．Ｓｏｐａｎｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．６５，ｐ．１６６２，１９９
５参照）ので、この様な量子ドットを用いた波長変換素
子を図９を参照して説明する。
変換素子の問題を解決するために、電子や正孔などのキ
ャリアを３方向から狭い領域に閉じ込める３次元閉込量
子井戸構造である量子ドット（ＱＤ：Ｑｕａｎｔｕｍ
Ｄｏｔ）を用いることが提案されている（必要ならば、
Ｍ．Ｓｏｐａｎｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．６５，ｐ．１６６２，１９９
５参照）ので、この様な量子ドットを用いた波長変換素
子を図９を参照して説明する。
【００１２】図９（ａ）参照 図９（ａ）は、量子ドットを用いた波長変換素子の概略
的断面図であり、ｎ型ＧａＡｓ基板（図示せず）上に設
けたｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層７１及びＡｌ 0.6 Ｇａ
0.4 Ａｓバリア層７２を介してＩｎＡｓ層を成長させる
ことによって、ＩｎＡｓ量子ドット７３を形成する。
的断面図であり、ｎ型ＧａＡｓ基板（図示せず）上に設
けたｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層７１及びＡｌ 0.6 Ｇａ
0.4 Ａｓバリア層７２を介してＩｎＡｓ層を成長させる
ことによって、ＩｎＡｓ量子ドット７３を形成する。
【００１３】なお、この場合のＩｎＡｓ量子ドット７３
が形成される過程は、所謂Ｓｔｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓ
ｔａｎｏｖ（ストランスキー−クラスタノフ）モード
（例えば、特願平７−２１７４６６号参照）であり、Ｉ
ｎＡｓ層の成長開始当初はＩｎＡｓ成長層が格子不整合
に基づく弾性限界を越えないので２次元的に成長が行わ
れ、ＩｎＡｓ濡れ層（ｗｅｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）が
成長する。そして、成長を続けると、ＩｎＡｓ濡れ層の
厚さが弾性限界を越えた時点で、ＩｎＡｓ濡れ層の表面
に量子ドットを形成するための成長核となるオングスト
ロームオーダーの３次元核が離散的に形成され、さら
に、成長を続けると、３次元核を成長核としてＩｎＡｓ
量子ドット７３が形成されるものである。
が形成される過程は、所謂Ｓｔｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓ
ｔａｎｏｖ（ストランスキー−クラスタノフ）モード
（例えば、特願平７−２１７４６６号参照）であり、Ｉ
ｎＡｓ層の成長開始当初はＩｎＡｓ成長層が格子不整合
に基づく弾性限界を越えないので２次元的に成長が行わ
れ、ＩｎＡｓ濡れ層（ｗｅｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）が
成長する。そして、成長を続けると、ＩｎＡｓ濡れ層の
厚さが弾性限界を越えた時点で、ＩｎＡｓ濡れ層の表面
に量子ドットを形成するための成長核となるオングスト
ロームオーダーの３次元核が離散的に形成され、さら
に、成長を続けると、３次元核を成長核としてＩｎＡｓ
量子ドット７３が形成されるものである。
【００１４】次いで、ＩｎＡｓ量子ドット７３を覆うよ
うに薄いＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４を成長させ
たのち、量子井戸層を形成するためのＧａＡｓ層７５、
ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層７７、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層（図示せず）を順次成長させることによって波長
変換素子の基本的構成が完成する。
うに薄いＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４を成長させ
たのち、量子井戸層を形成するためのＧａＡｓ層７５、
ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層７７、ｐ型ＧａＡｓコンタ
クト層（図示せず）を順次成長させることによって波長
変換素子の基本的構成が完成する。
【００１５】この場合、ＧａＡｓ層７５には薄いＡｌ
0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４を介してＩｎＡｓ量子ド
ット７３の歪が伝搬してＧａＡｓ層７５内に横方向の閉
じ込め構造が形成されてＩｎＡｓ量子ドット７３に対応
するＧａＡｓ歪量子ドット７６が形成される。なお、こ
のＧａＡｓ歪量子ドット７６には、歪によって７７Ｋに
おいて０．１〜０．２ｅＶ程度のポテンシャルバリアが
形成される。
0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４を介してＩｎＡｓ量子ド
ット７３の歪が伝搬してＧａＡｓ層７５内に横方向の閉
じ込め構造が形成されてＩｎＡｓ量子ドット７３に対応
するＧａＡｓ歪量子ドット７６が形成される。なお、こ
のＧａＡｓ歪量子ドット７６には、歪によって７７Ｋに
おいて０．１〜０．２ｅＶ程度のポテンシャルバリアが
形成される。
【００１６】図９（ｂ）参照 図９（ｂ）は、この様な量子ドットを用いた波長変換素
子の動作原理の説明図であり、まず、波長変換素子を順
バイアスすることによって、ＩｎＡｓ量子ドット７３の
伝導帯側の第１量子準位、即ち、基底準位８０に電子８
５を注入するとともに、ＧａＡｓ歪量子ドット７６の価
電子帯側の基底準位８４に正孔８６を注入する。
子の動作原理の説明図であり、まず、波長変換素子を順
バイアスすることによって、ＩｎＡｓ量子ドット７３の
伝導帯側の第１量子準位、即ち、基底準位８０に電子８
５を注入するとともに、ＧａＡｓ歪量子ドット７６の価
電子帯側の基底準位８４に正孔８６を注入する。
【００１７】この様な状態の波長変換素子に波長がｈν
の遠中赤外線７８を入射させると、ＩｎＡｓ量子ドット
７３の伝導帯側の基底準位８０にある電子８５が第１励
起準位８１に励起され、励起された電子８５はＡｌ0.6
Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４をトンネルすることによって
エネルギーの低いＧａＡｓ歪量子ドット７６の伝導帯側
の基底準位８３に緩和し、次いで、緩和した電子８５は
正孔８６と再結合することによって、基底準位８３と基
底準位８４とのエネルギー差に対応する波長ｈν′の近
赤外変換光７９が放出されることになる。
の遠中赤外線７８を入射させると、ＩｎＡｓ量子ドット
７３の伝導帯側の基底準位８０にある電子８５が第１励
起準位８１に励起され、励起された電子８５はＡｌ0.6
Ｇａ0.4 Ａｓバリア層７４をトンネルすることによって
エネルギーの低いＧａＡｓ歪量子ドット７６の伝導帯側
の基底準位８３に緩和し、次いで、緩和した電子８５は
正孔８６と再結合することによって、基底準位８３と基
底準位８４とのエネルギー差に対応する波長ｈν′の近
赤外変換光７９が放出されることになる。
【００１８】この様な量子ドットを用いた波長変換素子
においては、量子ドット間のトンネル注入を用いている
ので、キャリアの横方向の拡散がなく、非常に高い空間
分解能が得られることになる。
においては、量子ドット間のトンネル注入を用いている
ので、キャリアの横方向の拡散がなく、非常に高い空間
分解能が得られることになる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構造で
は、ＩｎＡｓ量子ドット７３における伝導帯側の基底準
位８０及び価電子帯側の基底準位８２が、それぞれＧａ
Ａｓ歪量子ドット７６における伝導帯側の基底準位８３
及び価電子帯側の基底準位８４に比べてエネルギー的に
低いために、赤外線の入射が無い状態においても発光が
生じ、ＳＮ比を悪くするという問題がある。
は、ＩｎＡｓ量子ドット７３における伝導帯側の基底準
位８０及び価電子帯側の基底準位８２が、それぞれＧａ
Ａｓ歪量子ドット７６における伝導帯側の基底準位８３
及び価電子帯側の基底準位８４に比べてエネルギー的に
低いために、赤外線の入射が無い状態においても発光が
生じ、ＳＮ比を悪くするという問題がある。
【００２０】即ち、初期状態においてＧａＡｓ歪量子ド
ット７６の価電子帯側の基底準位８４に電気的に注入さ
れた正孔５７がトンネルによってＩｎＡｓ量子ドット７
３の価電子帯側の基底準位８２に緩和し、ＩｎＡｓ量子
ドット７３において再結合して基底準位８０と基底準位
８２とのエネルギー差に対応する波長の近赤外線を放出
するという問題がある。
ット７６の価電子帯側の基底準位８４に電気的に注入さ
れた正孔５７がトンネルによってＩｎＡｓ量子ドット７
３の価電子帯側の基底準位８２に緩和し、ＩｎＡｓ量子
ドット７３において再結合して基底準位８０と基底準位
８２とのエネルギー差に対応する波長の近赤外線を放出
するという問題がある。
【００２１】したがって、本発明は、ＳＮ比の低下を防
止するとともに、変換効率を高めることを目的とする。
止するとともに、変換効率を高めることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１
（ａ）は、電気的注入型の波長変換素子の概略的断面図
であり、また、図１（ｂ）は光学的注入型の波長変換素
子の概略的断面図である。 図１（ａ）参照 （１）本発明は、半導体量子ドットを用いた波長変換素
子において、半導体量子井戸層４と、伝導帯側の基底準
位が半導体量子井戸層４の伝導帯側の基底準位よりエネ
ルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が半導体
量子井戸層４の価電子帯側の基底準位よりエネルギー的
に低い半導体量子ドット２とをバリア層３を介して積層
させ、半導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方
を電気的に注入するとともに、半導体量子井戸層４に電
子または正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線
７によって半導体量子ドット２に注入したキャリアを励
起し、励起されたキャリアを半導体量子井戸層４へ移動
させて再結合させることによって、入射赤外線７よりエ
ネルギーの高い変換光８を放出することを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１
（ａ）は、電気的注入型の波長変換素子の概略的断面図
であり、また、図１（ｂ）は光学的注入型の波長変換素
子の概略的断面図である。 図１（ａ）参照 （１）本発明は、半導体量子ドットを用いた波長変換素
子において、半導体量子井戸層４と、伝導帯側の基底準
位が半導体量子井戸層４の伝導帯側の基底準位よりエネ
ルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が半導体
量子井戸層４の価電子帯側の基底準位よりエネルギー的
に低い半導体量子ドット２とをバリア層３を介して積層
させ、半導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方
を電気的に注入するとともに、半導体量子井戸層４に電
子または正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線
７によって半導体量子ドット２に注入したキャリアを励
起し、励起されたキャリアを半導体量子井戸層４へ移動
させて再結合させることによって、入射赤外線７よりエ
ネルギーの高い変換光８を放出することを特徴とする。
【００２３】この様に、再結合発光領域となる半導体量
子井戸層４に対して、伝導帯側の基底準位が半導体量子
井戸層４の伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高
く、且つ、価電子帯側の基底準位が半導体量子井戸層４
の価電子帯側の基底準位よりエネルギー的に低い半導体
量子ドット２、即ち、半導体量子井戸層４をタイプＩと
した場合、タイプIIの半導体量子ドット２を赤外線検知
部として設けることによって、赤外線の入射が無い場合
の再結合発光を防止することができ、ＳＮ比を向上する
ことができる。また、この場合、発光領域として半導体
量子井戸層４を用いているので、再結合時間が半導体量
子ドット２を用いた場合に比べて短くなり、半導体量子
井戸層４に緩和したキャリアが有効に再結合し、変換効
率が高まる。なお、電気的注入は、一導電型半導体層１
及び逆導電型半導体層６から行う。
子井戸層４に対して、伝導帯側の基底準位が半導体量子
井戸層４の伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高
く、且つ、価電子帯側の基底準位が半導体量子井戸層４
の価電子帯側の基底準位よりエネルギー的に低い半導体
量子ドット２、即ち、半導体量子井戸層４をタイプＩと
した場合、タイプIIの半導体量子ドット２を赤外線検知
部として設けることによって、赤外線の入射が無い場合
の再結合発光を防止することができ、ＳＮ比を向上する
ことができる。また、この場合、発光領域として半導体
量子井戸層４を用いているので、再結合時間が半導体量
子ドット２を用いた場合に比べて短くなり、半導体量子
井戸層４に緩和したキャリアが有効に再結合し、変換効
率が高まる。なお、電気的注入は、一導電型半導体層１
及び逆導電型半導体層６から行う。
【００２４】（２）また、本発明は、半導体量子ドット
を用いた波長変換素子において、半導体量子井戸層４
と、伝導帯側の基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯
側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯
側の基底準位が半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底
準位よりエネルギー的に低い半導体量子ドット２とをバ
リア層３を介して積層させるとともに、半導体量子井戸
層４内には半導体量子ドット２からの歪が伝搬して作ら
れる歪量子ドット５を有し、半導体量子ドット２に電子
または正孔の内の一方を電気的に注入するとともに、歪
量子ドット５に電子または正孔の内の他方を電気的に注
入し、入射赤外線７によって半導体量子ドット２に注入
したキャリアを励起し、励起されたキャリアを歪量子ド
ット５へ移動させて再結合させることによって、入射赤
外線７よりエネルギーの高い変換光８を放出することを
特徴とする。
を用いた波長変換素子において、半導体量子井戸層４
と、伝導帯側の基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯
側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯
側の基底準位が半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底
準位よりエネルギー的に低い半導体量子ドット２とをバ
リア層３を介して積層させるとともに、半導体量子井戸
層４内には半導体量子ドット２からの歪が伝搬して作ら
れる歪量子ドット５を有し、半導体量子ドット２に電子
または正孔の内の一方を電気的に注入するとともに、歪
量子ドット５に電子または正孔の内の他方を電気的に注
入し、入射赤外線７によって半導体量子ドット２に注入
したキャリアを励起し、励起されたキャリアを歪量子ド
ット５へ移動させて再結合させることによって、入射赤
外線７よりエネルギーの高い変換光８を放出することを
特徴とする。
【００２５】この様に、半導体量子井戸層４内に半導体
量子ドット２からの歪が伝搬して作られる歪量子ドット
５を有することによって、キャリアの横方向拡散が抑え
られるため、空間分解能が半導体量子井戸層４を用いた
場合に比べて高まる。但し、再結合時間が長くなるの
で、歪量子ドット５側に緩和したキャリアが再び半導体
量子ドット２側に戻る可能性が高くなり、変換効率が若
干低下することになる。
量子ドット２からの歪が伝搬して作られる歪量子ドット
５を有することによって、キャリアの横方向拡散が抑え
られるため、空間分解能が半導体量子井戸層４を用いた
場合に比べて高まる。但し、再結合時間が長くなるの
で、歪量子ドット５側に緩和したキャリアが再び半導体
量子ドット２側に戻る可能性が高くなり、変換効率が若
干低下することになる。
【００２６】（３）また、本発明は、半導体量子ドット
を用いた波長変換素子において、第１の半導体量子ドッ
トと、伝導帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの
伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価
電子帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの価電子
帯側の基底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量
子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、第２の半
導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を電気的
に注入するとともに、第１の半導体量子ドットに電子ま
たは正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線７に
よって第２の半導体量子ドット２に注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
を用いた波長変換素子において、第１の半導体量子ドッ
トと、伝導帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの
伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価
電子帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの価電子
帯側の基底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量
子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、第２の半
導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を電気的
に注入するとともに、第１の半導体量子ドットに電子ま
たは正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線７に
よって第２の半導体量子ドット２に注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
【００２７】この様に、発光領域を第１の半導体量子ド
ットとすることによって、ポテンシャルバリアが更に高
くなるので空間分解能が飛躍的に高めることができると
ともに、比較的に高い温度まで高空間分解能を維持する
ことができる。但し、再結合時間がさらに長くなるの
で、第１の半導体量子ドット側に緩和したキャリアが再
び第２の半導体量子ドット２側に戻る可能性がさらに高
くなり、変換効率が低下することになる。
ットとすることによって、ポテンシャルバリアが更に高
くなるので空間分解能が飛躍的に高めることができると
ともに、比較的に高い温度まで高空間分解能を維持する
ことができる。但し、再結合時間がさらに長くなるの
で、第１の半導体量子ドット側に緩和したキャリアが再
び第２の半導体量子ドット２側に戻る可能性がさらに高
くなり、変換効率が低下することになる。
【００２８】図１（ｂ）参照 （４）また、本発明は、半導体量子ドットを用いた波長
変換素子において、半導体量子井戸層４と、伝導帯側の
基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯側の基底準位よ
りエネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が
半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底準位よりエネル
ギー的に低い半導体量子ドット２とをバリア層３を介し
て積層させ、半導体量子ドット２に電子または正孔の内
の一方を光学的に注入するとともに、半導体量子井戸層
４に電子または正孔の内の他方を光学的に注入し、入射
赤外線７によって半導体量子ドット２に注入したキャリ
アを励起し、励起されたキャリアを半導体量子井戸層４
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
変換素子において、半導体量子井戸層４と、伝導帯側の
基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯側の基底準位よ
りエネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が
半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底準位よりエネル
ギー的に低い半導体量子ドット２とをバリア層３を介し
て積層させ、半導体量子ドット２に電子または正孔の内
の一方を光学的に注入するとともに、半導体量子井戸層
４に電子または正孔の内の他方を光学的に注入し、入射
赤外線７によって半導体量子ドット２に注入したキャリ
アを励起し、励起されたキャリアを半導体量子井戸層４
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
【００２９】（５）また、本発明は、半導体量子ドット
を用いた波長変換素子において、半導体量子井戸層４
と、伝導帯側の基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯
側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯
側の基底準位が半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底
準位よりエネルギー的に低い半導体量子ドット２とをバ
リア層３を介して積層させるとともに、半導体量子井戸
層４内には半導体量子ドット２からの歪が伝搬して作ら
れる歪量子ドット５を有し、半導体量子ドット２に電子
または正孔の内の一方を光学的に注入するとともに、歪
量子ドット５に電子または正孔の内の他方を光学的に注
入し、入射赤外線７によって半導体量子ドット２に注入
したキャリアを励起し、励起されたキャリアを歪量子ド
ット５へ移動させて再結合させることによって、入射赤
外線７よりエネルギーの高い変換光８を放出することを
特徴とする。
を用いた波長変換素子において、半導体量子井戸層４
と、伝導帯側の基底準位が半導体量子井戸層４の伝導帯
側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯
側の基底準位が半導体量子井戸層４の価電子帯側の基底
準位よりエネルギー的に低い半導体量子ドット２とをバ
リア層３を介して積層させるとともに、半導体量子井戸
層４内には半導体量子ドット２からの歪が伝搬して作ら
れる歪量子ドット５を有し、半導体量子ドット２に電子
または正孔の内の一方を光学的に注入するとともに、歪
量子ドット５に電子または正孔の内の他方を光学的に注
入し、入射赤外線７によって半導体量子ドット２に注入
したキャリアを励起し、励起されたキャリアを歪量子ド
ット５へ移動させて再結合させることによって、入射赤
外線７よりエネルギーの高い変換光８を放出することを
特徴とする。
【００３０】（６）また、本発明は、半導体量子ドット
を用いた波長変換素子において、第１の半導体量子ドッ
トと、伝導帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの
伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価
電子帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの価電子
帯側の基底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量
子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、第２の半
導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を光学的
に注入するとともに、第１の半導体量子ドットに電子ま
たは正孔の内の他方を光学的に注入し、入射赤外線７に
よって第２の半導体量子ドット２に注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
を用いた波長変換素子において、第１の半導体量子ドッ
トと、伝導帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの
伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価
電子帯側の基底準位が第１の半導体量子ドットの価電子
帯側の基底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量
子ドット２とをバリア層３を介して積層させ、第２の半
導体量子ドット２に電子または正孔の内の一方を光学的
に注入するとともに、第１の半導体量子ドットに電子ま
たは正孔の内の他方を光学的に注入し、入射赤外線７に
よって第２の半導体量子ドット２に注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、入射赤外線７
よりエネルギーの高い変換光８を放出することを特徴と
する。
【００３１】この様に、キャリアの注入手段として光学
的注入、即ち、赤外線による励起を用いることによっ
て、電気的注入の場合に必須であったｐ型層及びｎ型
層、即ち、一導電型半導体層１及び逆導電型半導体層６
の形成が不要になる。また、光学的注入の場合、ｐ型層
及びｎ型層の形成が不要になるので、タイプIIの半導体
量子ドット２と半導体量子井戸層４或いはタイプＩの半
導体量子ドットの積層構造を複数層繰り返して多重化す
ることが可能になり、それによって、入射赤外線７の吸
収が大きくなるので変換効率を高めることが可能にな
る。なお、第１の半導体量子ドットに電子または正孔の
内の他方の注入は、第２の量子ドット２からのキャリア
の緩和によって注入されることになる。
的注入、即ち、赤外線による励起を用いることによっ
て、電気的注入の場合に必須であったｐ型層及びｎ型
層、即ち、一導電型半導体層１及び逆導電型半導体層６
の形成が不要になる。また、光学的注入の場合、ｐ型層
及びｎ型層の形成が不要になるので、タイプIIの半導体
量子ドット２と半導体量子井戸層４或いはタイプＩの半
導体量子ドットの積層構造を複数層繰り返して多重化す
ることが可能になり、それによって、入射赤外線７の吸
収が大きくなるので変換効率を高めることが可能にな
る。なお、第１の半導体量子ドットに電子または正孔の
内の他方の注入は、第２の量子ドット２からのキャリア
の緩和によって注入されることになる。
【００３２】
【発明の実施の形態】ここで、本発明の第１の実施の形
態を図２乃至図４を参照して説明するが、まず、図２を
参照して本発明の第１の実施の形態の製造工程を説明す
る。 図２（ａ）参照 まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、ＭＯＶＰＥ法（有機
金属気相成長法）により、基板温度を、例えば、６２０
℃とした状態で、厚さが１００〜３００ｎｍ、例えば、
１００ｎｍで、不純物濃度が０．５×１０18〜１×１０
18ｃｍ-3、例えば、１．０×１０18ｃｍ-3で、Ａｌ組成
比が０．２〜０．４、例えば、０．３０のｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ層１２、厚さが５〜１０ｎｍ、例えば、７ｎｍのノ
ン・ドープのＧａＡｓ層１３、及び、厚さが２〜５ｎ
ｍ、例えば、５ｎｍで、Ａｌ組成比が０．６〜１．０、
例えば、０．６０のノン・ドープのＡｌＧａＡｓバリア
層１４を順次堆積させる。
態を図２乃至図４を参照して説明するが、まず、図２を
参照して本発明の第１の実施の形態の製造工程を説明す
る。 図２（ａ）参照 まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、ＭＯＶＰＥ法（有機
金属気相成長法）により、基板温度を、例えば、６２０
℃とした状態で、厚さが１００〜３００ｎｍ、例えば、
１００ｎｍで、不純物濃度が０．５×１０18〜１×１０
18ｃｍ-3、例えば、１．０×１０18ｃｍ-3で、Ａｌ組成
比が０．２〜０．４、例えば、０．３０のｎ型ＡｌＧａ
Ａｓ層１２、厚さが５〜１０ｎｍ、例えば、７ｎｍのノ
ン・ドープのＧａＡｓ層１３、及び、厚さが２〜５ｎ
ｍ、例えば、５ｎｍで、Ａｌ組成比が０．６〜１．０、
例えば、０．６０のノン・ドープのＡｌＧａＡｓバリア
層１４を順次堆積させる。
【００３３】図２（ｂ）参照 次いで、基板温度を、例えば、５１０℃とした状態で薄
いＧａＳｂ層を成長させるが、この場合、ＡｌＧａＡｓ
バリア層１４とＧａＳｂ層との格子不整合に起因して、
上述のＳｔｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓｔａｎｏｖモードの
自己形成によってＧａＳｂ量子ドット１５が形成され
る。
いＧａＳｂ層を成長させるが、この場合、ＡｌＧａＡｓ
バリア層１４とＧａＳｂ層との格子不整合に起因して、
上述のＳｔｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓｔａｎｏｖモードの
自己形成によってＧａＳｂ量子ドット１５が形成され
る。
【００３４】また、この時、ＧａＳｂ量子ドット１５の
歪が薄いＡｌＧａＡｓバリア層１４を介してＧａＡｓ層
１３に伝搬し、ＧａＡｓ層１３にＧａＳｂ量子ドット１
５に対応した歪量子ドット１６が形成される。
歪が薄いＡｌＧａＡｓバリア層１４を介してＧａＡｓ層
１３に伝搬し、ＧａＡｓ層１３にＧａＳｂ量子ドット１
５に対応した歪量子ドット１６が形成される。
【００３５】図２（ｃ）参照 次いで、基板温度を、例えば、５１０℃とした状態で厚
さが２〜１０ｎｍ、例えば、１０ｎｍで、Ａｌ組成比が
０．６〜１．０、例えば、０．６０のノン・ドープのＡ
ｌＧａＡｓバリア層１７を成長させたのち、基板温度
を、例えば、再び６２０℃に上昇させ、厚さが１００〜
３００ｎｍ、例えば、１００ｎｍで、不純物濃度が０．
５×１０18〜１×１０18ｃｍ-3、例えば、１．０×１０
18ｃｍ-3で、Ａｌ組成比が０．２〜０．４、例えば、
０．３０のｐ型ＡｌＧａＡｓ層１８、及び、厚さが、例
えば、５ｎｍのｐ型ＧａＡｓコンタクト層１９を順次堆
積させる。
さが２〜１０ｎｍ、例えば、１０ｎｍで、Ａｌ組成比が
０．６〜１．０、例えば、０．６０のノン・ドープのＡ
ｌＧａＡｓバリア層１７を成長させたのち、基板温度
を、例えば、再び６２０℃に上昇させ、厚さが１００〜
３００ｎｍ、例えば、１００ｎｍで、不純物濃度が０．
５×１０18〜１×１０18ｃｍ-3、例えば、１．０×１０
18ｃｍ-3で、Ａｌ組成比が０．２〜０．４、例えば、
０．３０のｐ型ＡｌＧａＡｓ層１８、及び、厚さが、例
えば、５ｎｍのｐ型ＧａＡｓコンタクト層１９を順次堆
積させる。
【００３６】図２（ｄ）参照 最後に、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の裏面及びｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層１９の表面に、それぞれ厚さが２〜５ｎ
ｍ、例えば、２ｎｍのＴｉ層２０，２１を形成したの
ち、それぞれ厚さが２〜５ｎｍ、例えば、３ｎｍのＡｕ
層２２，２３を形成してｎ側電極及びｐ側電極とするこ
とによって波長変換素子の基本構造が完成する。
コンタクト層１９の表面に、それぞれ厚さが２〜５ｎ
ｍ、例えば、２ｎｍのＴｉ層２０，２１を形成したの
ち、それぞれ厚さが２〜５ｎｍ、例えば、３ｎｍのＡｕ
層２２，２３を形成してｎ側電極及びｐ側電極とするこ
とによって波長変換素子の基本構造が完成する。
【００３７】次に、図３及び図４を参照して、この第１
の実施の形態の波長変換素子の動作原理を説明する。 図３（ａ）参照 まず、波長変換素子を順方向バイアスすることによっ
て、歪量子ドット１６にはｎ型ＡｌＧａＡｓ層１２から
電子２９を注入することによって、注入された電子２９
が歪量子ドット１６の伝導帯側の基底準位２４を占める
ことになる。一方、ＧａＳｂ量子ドット１５にはｐ型Ａ
ｌＧａＡｓ層１８から正孔３０が注入され、注入された
正孔３０はＧａＳｂ量子ドット１５の価電子帯側の基底
準位２７を占めることになる。
の実施の形態の波長変換素子の動作原理を説明する。 図３（ａ）参照 まず、波長変換素子を順方向バイアスすることによっ
て、歪量子ドット１６にはｎ型ＡｌＧａＡｓ層１２から
電子２９を注入することによって、注入された電子２９
が歪量子ドット１６の伝導帯側の基底準位２４を占める
ことになる。一方、ＧａＳｂ量子ドット１５にはｐ型Ａ
ｌＧａＡｓ層１８から正孔３０が注入され、注入された
正孔３０はＧａＳｂ量子ドット１５の価電子帯側の基底
準位２７を占めることになる。
【００３８】図３（ｂ）参照 この様な状態において、ＧａＳｂ量子ドット１５の価電
子帯側の基底準位２７と第１励起準位２８のエネルギー
差に等しいエネルギーの波長ｈνの遠中赤外線３１が入
射すると、基底準位２７の正孔３０が励起されて第１励
起準位２８へ遷移する。
子帯側の基底準位２７と第１励起準位２８のエネルギー
差に等しいエネルギーの波長ｈνの遠中赤外線３１が入
射すると、基底準位２７の正孔３０が励起されて第１励
起準位２８へ遷移する。
【００３９】図４（ｃ）参照 励起された正孔３０は第１励起準位２８よりエネルギー
の低い歪量子ドット１６の価電子帯側の基底準位２５
に、ＡｌＧａＡｓバリア層１４をトンネルして緩和す
る。
の低い歪量子ドット１６の価電子帯側の基底準位２５
に、ＡｌＧａＡｓバリア層１４をトンネルして緩和す
る。
【００４０】図４（ｄ）参照 トンネルによって歪量子ドット１６側に緩和した正孔３
０は、歪量子ドット１６内において電子２９と再結合す
ることによって、基底準位２４と基底準位２５のエネル
ギー差に対応したエネルギーの波長ｈν′の近赤外線を
変換光３２として放出する。
０は、歪量子ドット１６内において電子２９と再結合す
ることによって、基底準位２４と基底準位２５のエネル
ギー差に対応したエネルギーの波長ｈν′の近赤外線を
変換光３２として放出する。
【００４１】この場合、ＧａＳｂ量子ドット１５は、歪
量子ドット１６に対して、伝導帯側の基底準位が歪量子
ドット１６の伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高
く、且つ、価電子帯側の基底準位が歪量子ドット１６の
価電子帯側の基底準位よりエネルギー的に低い所謂タイ
プIIの量子ドットとなるので、赤外線が入射しない場合
には、注入された正孔３０が歪量子ドット１６の基底準
位２５に緩和することがなく、或いは、注入された電子
２９がＧａＳｂ量子ドット１５の基底準位２６に緩和す
ることがないので、不都合な再結合発光が生ずることが
なくなる。
量子ドット１６に対して、伝導帯側の基底準位が歪量子
ドット１６の伝導帯側の基底準位よりエネルギー的に高
く、且つ、価電子帯側の基底準位が歪量子ドット１６の
価電子帯側の基底準位よりエネルギー的に低い所謂タイ
プIIの量子ドットとなるので、赤外線が入射しない場合
には、注入された正孔３０が歪量子ドット１６の基底準
位２５に緩和することがなく、或いは、注入された電子
２９がＧａＳｂ量子ドット１５の基底準位２６に緩和す
ることがないので、不都合な再結合発光が生ずることが
なくなる。
【００４２】また、この第１の実施の形態においては、
ＧａＡｓ層１３内に歪量子ドット１６が形成されている
ので、横方向のキャリアの拡散が抑制されて空間分解能
が高くなる。
ＧａＡｓ層１３内に歪量子ドット１６が形成されている
ので、横方向のキャリアの拡散が抑制されて空間分解能
が高くなる。
【００４３】次に、図５乃至図７を参照して、キャリア
を光学的に注入する本発明の第２の実施の形態を説明す
るが、まず、図５を参照して本発明の第２の実施の形態
の製造工程を説明する。 図５（ａ）参照 まず、ＧａＡｓ基板４１上に、ＭＯＶＰＥ法により、基
板温度を、例えば、６２０℃とした状態で、厚さが、例
えば、１００ｎｍでノン・ドープのＧａＡｓバッファ層
４２、及び、厚さが２〜５ｎｍ、例えば、５ｎｍで、Ａ
ｌ組成比が０．３〜１．０、例えば、０．３０のノン・
ドープのＡｌＧａＡｓバリア層４３を成長させたのち、
基板温度を、例えば、５１０℃とした状態で薄いＧａＳ
ｂ層を成長させることによって、Ｓｔｒａｎｓｋｉ−Ｋ
ｒａｓｔａｎｏｖモードの自己形成によってＧａＳｂ量
子ドット４４が形成される。
を光学的に注入する本発明の第２の実施の形態を説明す
るが、まず、図５を参照して本発明の第２の実施の形態
の製造工程を説明する。 図５（ａ）参照 まず、ＧａＡｓ基板４１上に、ＭＯＶＰＥ法により、基
板温度を、例えば、６２０℃とした状態で、厚さが、例
えば、１００ｎｍでノン・ドープのＧａＡｓバッファ層
４２、及び、厚さが２〜５ｎｍ、例えば、５ｎｍで、Ａ
ｌ組成比が０．３〜１．０、例えば、０．３０のノン・
ドープのＡｌＧａＡｓバリア層４３を成長させたのち、
基板温度を、例えば、５１０℃とした状態で薄いＧａＳ
ｂ層を成長させることによって、Ｓｔｒａｎｓｋｉ−Ｋ
ｒａｓｔａｎｏｖモードの自己形成によってＧａＳｂ量
子ドット４４が形成される。
【００４４】図５（ｂ）参照 次いで、基板温度を、例えば、５１０℃とした状態で厚
さが３〜７ｎｍ、例えば、５ｎｍで、Ａｌ組成比が０．
３〜１．０、例えば、０．３０のノン・ドープのＡｌＧ
ａＡｓバリア層４５、及び、厚さが５〜１０ｎｍ、例え
ば、７ｎｍのノン・ドープのＧａＡｓ層４６を順次堆積
させる。この時、ＧａＳｂ量子ドット４４の歪が薄いＡ
ｌＧａＡｓバリア層４５を介してＧａＡｓ層４６に伝搬
し、ＧａＡｓ層４６内にＧａＳｂ量子ドット４４に対応
した歪量子ドット４７が形成される。
さが３〜７ｎｍ、例えば、５ｎｍで、Ａｌ組成比が０．
３〜１．０、例えば、０．３０のノン・ドープのＡｌＧ
ａＡｓバリア層４５、及び、厚さが５〜１０ｎｍ、例え
ば、７ｎｍのノン・ドープのＧａＡｓ層４６を順次堆積
させる。この時、ＧａＳｂ量子ドット４４の歪が薄いＡ
ｌＧａＡｓバリア層４５を介してＧａＡｓ層４６に伝搬
し、ＧａＡｓ層４６内にＧａＳｂ量子ドット４４に対応
した歪量子ドット４７が形成される。
【００４５】図５（ｃ）参照 次いで、このＡｌＧａＡｓバリア層４３乃至ＧａＡｓ層
４６の成長工程を、１０〜５０回、例えば、５０回繰り
返すことによって、多重構造を形成する。
４６の成長工程を、１０〜５０回、例えば、５０回繰り
返すことによって、多重構造を形成する。
【００４６】図５（ｄ）参照 次いで、基板温度を、例えば、再び６２０℃に上昇さ
せ、厚さが５０〜１００ｎｍ、例えば、５０ｎｍで、Ａ
ｌ組成比が０．３〜１．０、例えば、０．３０でノン・
ドープのＡｌＧａＡｓバリア層４８、及び、厚さが、例
えば、５ｎｍでノン・ドープのＧａＡｓ層４９を順次堆
積させることによって、光学的キャリア注入による波長
変換素子の基本構造が完成する。
せ、厚さが５０〜１００ｎｍ、例えば、５０ｎｍで、Ａ
ｌ組成比が０．３〜１．０、例えば、０．３０でノン・
ドープのＡｌＧａＡｓバリア層４８、及び、厚さが、例
えば、５ｎｍでノン・ドープのＧａＡｓ層４９を順次堆
積させることによって、光学的キャリア注入による波長
変換素子の基本構造が完成する。
【００４７】次に、図６及び図７を参照して、本発明の
第２の実施の形態の波長変換素子の動作原理を説明す
る。 図６（ａ）参照 まず、ＧａＳｂ量子ドット４４の伝導帯側の基底準位５
２と価電子帯側の基底準位５３のエネルギー差に対応し
たエネルギーの波長ｈνの励起赤外線５５を入射させる
ことによって、ＧａＳｂ量子ドット４４内に正孔５６及
び電子５７からなる電子−正孔対を発生させる。
第２の実施の形態の波長変換素子の動作原理を説明す
る。 図６（ａ）参照 まず、ＧａＳｂ量子ドット４４の伝導帯側の基底準位５
２と価電子帯側の基底準位５３のエネルギー差に対応し
たエネルギーの波長ｈνの励起赤外線５５を入射させる
ことによって、ＧａＳｂ量子ドット４４内に正孔５６及
び電子５７からなる電子−正孔対を発生させる。
【００４８】図６（ｂ）参照 このＧａＳｂ量子ドット４４の伝導帯側の基底準位５２
は、歪量子ドット４７の伝導帯側の基底準位５０よりエ
ネルギー的に高いので、対創生した電子５７はＡｌＧａ
Ａｓバリア層４３，４５をトンネルして隣接する歪量子
ドット４７の伝導帯側の基底準位５０に緩和する。
は、歪量子ドット４７の伝導帯側の基底準位５０よりエ
ネルギー的に高いので、対創生した電子５７はＡｌＧａ
Ａｓバリア層４３，４５をトンネルして隣接する歪量子
ドット４７の伝導帯側の基底準位５０に緩和する。
【００４９】図６（ｃ）参照 この様な状態において、ＧａＳｂ量子ドット４４の価電
子帯側の基底準位５３と第１励起準位５４のエネルギー
差に等しいエネルギーの波長ｈν′の遠中赤外線５８が
入射すると、基底準位５３の正孔５６が励起されて第１
励起準位５４へ遷移する。
子帯側の基底準位５３と第１励起準位５４のエネルギー
差に等しいエネルギーの波長ｈν′の遠中赤外線５８が
入射すると、基底準位５３の正孔５６が励起されて第１
励起準位５４へ遷移する。
【００５０】図７（ｄ）参照 このＧａＳｂ量子ドット４４の価電子帯側の第１励起準
位５４は、歪量子ドット４７の価電子帯側の基底準位５
１よりエネルギー的に高いので、励起された正孔５６は
ＡｌＧａＡｓバリア層４３，４５をトンネルして隣接す
る歪量子ドット４７の価電子帯側の基底準位５１に緩和
する。
位５４は、歪量子ドット４７の価電子帯側の基底準位５
１よりエネルギー的に高いので、励起された正孔５６は
ＡｌＧａＡｓバリア層４３，４５をトンネルして隣接す
る歪量子ドット４７の価電子帯側の基底準位５１に緩和
する。
【００５１】図７（ｅ）参照 トンネルによって歪量子ドット４７側に緩和した正孔５
６は、歪量子ドット４７内において電子５７と再結合す
ることによって、基底準位５０及び基底準位５１のエネ
ルギー差に対応したエネルギーの波長ｈν″の近赤外線
を変換光５９として放出する。
６は、歪量子ドット４７内において電子５７と再結合す
ることによって、基底準位５０及び基底準位５１のエネ
ルギー差に対応したエネルギーの波長ｈν″の近赤外線
を変換光５９として放出する。
【００５２】この場合も、ＧａＳｂ量子ドット４４は、
歪量子ドット４７に対して、所謂タイプIIの量子ドット
となるので、検出対象となる赤外線が入射しない場合
に、対創生された正孔５６が歪量子ドット４７の基底準
位５１に緩和することがなく、或いは、対創生されて歪
量子ドット４７側に緩和した電子５７が再びＧａＳｂ量
子ドット４４側に遷移することがないので、不都合な再
結合発光が生ずることがなくなる。
歪量子ドット４７に対して、所謂タイプIIの量子ドット
となるので、検出対象となる赤外線が入射しない場合
に、対創生された正孔５６が歪量子ドット４７の基底準
位５１に緩和することがなく、或いは、対創生されて歪
量子ドット４７側に緩和した電子５７が再びＧａＳｂ量
子ドット４４側に遷移することがないので、不都合な再
結合発光が生ずることがなくなる。
【００５３】また、この第２の実施の形態においても、
ＧａＡｓ層４６内に歪量子ドット４７が形成されている
ので、横方向のキャリアの拡散が抑制され、それによっ
て、空間分解能を高くすることができる。
ＧａＡｓ層４６内に歪量子ドット４７が形成されている
ので、横方向のキャリアの拡散が抑制され、それによっ
て、空間分解能を高くすることができる。
【００５４】また、この第２の実施の形態においては光
学的注入を用いているので、全ての層をノン・ドープ層
で形成することができるとともに、キャリアを注入する
ための比較的厚いｐ型層或いはｎ型層を必要とせず、し
たがって、多重化が可能になるので、変換効率を高める
ことが可能になる。
学的注入を用いているので、全ての層をノン・ドープ層
で形成することができるとともに、キャリアを注入する
ための比較的厚いｐ型層或いはｎ型層を必要とせず、し
たがって、多重化が可能になるので、変換効率を高める
ことが可能になる。
【００５５】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成に限られる
ものではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記
の第１及び第２の実施の形態の説明においては、再結合
発光領域を歪量子ドットで構成しているが、半導体量子
井戸層によって構成しても良いものである。
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成に限られる
ものではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記
の第１及び第２の実施の形態の説明においては、再結合
発光領域を歪量子ドットで構成しているが、半導体量子
井戸層によって構成しても良いものである。
【００５６】この様に半導体量子井戸層によって構成す
る場合、第１の実施の形態においてはＡｌＧａＡｓバリ
ア層１４を５〜１０ｎｍと厚くすれば良く、また、第２
の実施の形態においてはＡｌＧａＡｓバリア層４５を１
０ｎｍ程度とすれば良く、この様にバリア層を厚くする
ことによってＧａＳｂ量子ドットの歪の伝搬を低減する
ことができ、それによって、ＧａＡｓ層１３，４６には
歪量子ドットが形成さず、キャリアを１次元的に閉じ込
める半導体量子井戸層となる。
る場合、第１の実施の形態においてはＡｌＧａＡｓバリ
ア層１４を５〜１０ｎｍと厚くすれば良く、また、第２
の実施の形態においてはＡｌＧａＡｓバリア層４５を１
０ｎｍ程度とすれば良く、この様にバリア層を厚くする
ことによってＧａＳｂ量子ドットの歪の伝搬を低減する
ことができ、それによって、ＧａＡｓ層１３，４６には
歪量子ドットが形成さず、キャリアを１次元的に閉じ込
める半導体量子井戸層となる。
【００５７】この様に、半導体量子井戸層を用いた場合
には、半導体量子ドットの場合に比べて再結合時間が短
くなるので、半導体量子井戸層に緩和したキャリアが有
効に再結合し、変換効率が高くなるというメリットがあ
る。但し、半導体量子井戸層においては横方向の閉じ込
め機構がないので、キャリアの横方向拡散が生じ、再結
合する位置が励起された位置と異なるために空間分解能
が悪くなるという欠点がある。
には、半導体量子ドットの場合に比べて再結合時間が短
くなるので、半導体量子井戸層に緩和したキャリアが有
効に再結合し、変換効率が高くなるというメリットがあ
る。但し、半導体量子井戸層においては横方向の閉じ込
め機構がないので、キャリアの横方向拡散が生じ、再結
合する位置が励起された位置と異なるために空間分解能
が悪くなるという欠点がある。
【００５８】また、再結合発光領域としては、純粋な半
導体量子ドットを用いても良く、その場合には、ＧａＡ
ｓ層１３，４６を成長させる代わりに薄いＩｎＡｓ層を
成長させれば良く、ＧａＳｂの場合と同様にＩｎＡｓ層
とＡｌＧａＡｓバリア層の格子不整合に起因して、Ｓｔ
ｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓｔａｎｏｖモードの自己形成に
よってＩｎＡｓ量子ドットが形成されることになる。
導体量子ドットを用いても良く、その場合には、ＧａＡ
ｓ層１３，４６を成長させる代わりに薄いＩｎＡｓ層を
成長させれば良く、ＧａＳｂの場合と同様にＩｎＡｓ層
とＡｌＧａＡｓバリア層の格子不整合に起因して、Ｓｔ
ｒａｎｓｋｉ−Ｋｒａｓｔａｎｏｖモードの自己形成に
よってＩｎＡｓ量子ドットが形成されることになる。
【００５９】この様にＩｎＡｓ量子ドット等の半導体量
子ドットを用いた場合には、歪量子ドットに比べてキャ
リアの閉じ込め効果が大きくなるので、キャリアの横方
向拡散が抑制され、空間分解能が飛躍的に向上するとと
もに、比較的高い温度まで高空間分解能が維持される。
但し、この場合には、半導体量子ドットにおける再結合
時間が長いので、半導体量子ドット側に緩和した正孔
が、エネルギー的に低いＧａＳｂ量子ドットの価電子帯
側の基底準位に遷移する可能性があるため、変換効率が
低下することになる。
子ドットを用いた場合には、歪量子ドットに比べてキャ
リアの閉じ込め効果が大きくなるので、キャリアの横方
向拡散が抑制され、空間分解能が飛躍的に向上するとと
もに、比較的高い温度まで高空間分解能が維持される。
但し、この場合には、半導体量子ドットにおける再結合
時間が長いので、半導体量子ドット側に緩和した正孔
が、エネルギー的に低いＧａＳｂ量子ドットの価電子帯
側の基底準位に遷移する可能性があるため、変換効率が
低下することになる。
【００６０】また、上記の第１及び第２の実施の形態に
おいては、再結合発光領域をＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
量子井戸或いは量子ドットで構成しているが、ウエル層
或いは量子ドットは純粋にＧａＡｓである必要はなく、
Ｓｉ固体撮像素子の感度が高い波長領域のエネルギーに
相当する量子準位間のエネルギー差を有するＡｌＧａＡ
ｓ或いはＩｎＧａＡｓ等を用いても良いものである。な
お、量子準位の位置はバリア層の組成、及び、バリア層
或いはウエル層の層厚にも依存する。
おいては、再結合発光領域をＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
量子井戸或いは量子ドットで構成しているが、ウエル層
或いは量子ドットは純粋にＧａＡｓである必要はなく、
Ｓｉ固体撮像素子の感度が高い波長領域のエネルギーに
相当する量子準位間のエネルギー差を有するＡｌＧａＡ
ｓ或いはＩｎＧａＡｓ等を用いても良いものである。な
お、量子準位の位置はバリア層の組成、及び、バリア層
或いはウエル層の層厚にも依存する。
【００６１】また、上記の第１及び第２の実施の形態に
おいては、量子ドットをＧａＳｂによって構成している
が、ＧａＳｂに限られるものではなく、再結合発光領域
を構成する量子井戸或いは量子ドットに対して所謂タイ
プIIの量子ドットを構成する材料であれば良く、例え
ば、Ａｌ組成比の小さなＡｌＧａＳｂ、Ｉｎ組成比の小
さなＩｎＧａＳｂ、或いは、Ａｓ組成比の小さなＧａＡ
ｓＳｂ等を用いても良いものであり、検出対象となる赤
外線の波長に応じて任意に設定すれば良い。
おいては、量子ドットをＧａＳｂによって構成している
が、ＧａＳｂに限られるものではなく、再結合発光領域
を構成する量子井戸或いは量子ドットに対して所謂タイ
プIIの量子ドットを構成する材料であれば良く、例え
ば、Ａｌ組成比の小さなＡｌＧａＳｂ、Ｉｎ組成比の小
さなＩｎＧａＳｂ、或いは、Ａｓ組成比の小さなＧａＡ
ｓＳｂ等を用いても良いものであり、検出対象となる赤
外線の波長に応じて任意に設定すれば良い。
【００６２】また、上記の第１の実施の形態において
は、ｎ側に歪量子ドットを設けるとともに、ｐ側にＧａ
Ｓｂ量子ドットを設け、歪量子ドットに電子を注入し、
ＧａＳｂ量子ドットに正孔を注入しているが、導電型を
反転させてｐ側に歪量子ドットを設けるとともに、ｎ側
にＧａＳｂ量子ドットを設けても良い。この場合、歪量
子ドットには正孔が注入され、ＧａＳｂ量子ドットには
電子が注入されることになる。
は、ｎ側に歪量子ドットを設けるとともに、ｐ側にＧａ
Ｓｂ量子ドットを設け、歪量子ドットに電子を注入し、
ＧａＳｂ量子ドットに正孔を注入しているが、導電型を
反転させてｐ側に歪量子ドットを設けるとともに、ｎ側
にＧａＳｂ量子ドットを設けても良い。この場合、歪量
子ドットには正孔が注入され、ＧａＳｂ量子ドットには
電子が注入されることになる。
【００６３】また、上記の第１の実施の形態において
は、ｎ型ＧａＡｓ基板に直接ｎ側電極を設けているが、
ｎ型ＧａＡｓ基板における変換光の吸収損失を防止する
ために、ｎ型ＧａＡｓ基板を薄層化したり、或いは、完
全に、除去しても良いものである。
は、ｎ型ＧａＡｓ基板に直接ｎ側電極を設けているが、
ｎ型ＧａＡｓ基板における変換光の吸収損失を防止する
ために、ｎ型ＧａＡｓ基板を薄層化したり、或いは、完
全に、除去しても良いものである。
【００６４】また、上記の第１の実施の形態において
は、ｎ側電極及びｐ側電極を介して赤外線の入射・放出
を行っているが、電極における吸収損失・反射損失を低
減するために、ｎ側電極及びｐ側電極をメッシュ状に設
けても良いものであり、或いは、ｎ型ＧａＡｓ基板の側
面に設けても良いものである。
は、ｎ側電極及びｐ側電極を介して赤外線の入射・放出
を行っているが、電極における吸収損失・反射損失を低
減するために、ｎ側電極及びｐ側電極をメッシュ状に設
けても良いものであり、或いは、ｎ型ＧａＡｓ基板の側
面に設けても良いものである。
【００６５】また、上記の第２の実施の形態において
も、ＧａＡｓ基板における吸収損失を低減するためにＧ
ａＡｓ基板を除去しても良いものである。
も、ＧａＡｓ基板における吸収損失を低減するためにＧ
ａＡｓ基板を除去しても良いものである。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、所謂タイプIIの量子ド
ットとタイプＩの量子ドット或いは量子井戸層を積層し
て波長変換素子を構成しているので、赤外線の入射がな
い場合に再結合発光が生ずることがなく、したがって、
ＳＮ比を向上することができると共に変換効率を高める
ことができ、それによって、検出波長の自由度の大きい
大口径ディテクターアレイを安価に提供することができ
る。
ットとタイプＩの量子ドット或いは量子井戸層を積層し
て波長変換素子を構成しているので、赤外線の入射がな
い場合に再結合発光が生ずることがなく、したがって、
ＳＮ比を向上することができると共に変換効率を高める
ことができ、それによって、検出波長の自由度の大きい
大口径ディテクターアレイを安価に提供することができ
る。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の製造工程の説明図
である。
である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の波長変換素子の動
作原理の説明図（１）である。
作原理の説明図（１）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の波長変換素子の動
作原理の説明図（２）である。
作原理の説明図（２）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の製造工程の説明図
である。
である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の波長変換素子の動
作原理の説明図（１）である。
作原理の説明図（１）である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の波長変換素子の動
作原理の説明図（２）である。
作原理の説明図（２）である。
【図８】従来の波長変換素子を用いた赤外線検出装置の
概略的構成図である。
概略的構成図である。
【図９】従来の量子ドットを用いた波長変換素子の説明
図である。
図である。
１ 一導電型半導体層 ２ 半導体量子ドット ３ バリア層 ４ 半導体量子井戸層 ５ 歪量子ドット ６ 逆導電型半導体層 ７ 入射赤外線 ８ 変換光 ９ バリア層 １０ バリア層 １１ ｎ型ＧａＡｓ基板 １２ ｎ型ＡｌＧａＡｓ層 １３ ＧａＡｓ層 １４ ＡｌＧａＡｓバリア層 １５ ＧａＳｂ量子ドット １６ 歪量子ドット １７ ＡｌＧａＡｓバリア層 １８ ｐ型ＡｌＧａＡｓ層 １９ ｐ型ＧａＡｓコンタクト層 ２０ Ｔｉ層 ２１ Ｔｉ層 ２２ Ａｕ層 ２３ Ａｕ層 ２４ 基底準位 ２５ 基底準位 ２６ 基底準位 ２７ 基底準位 ２８ 第１励起準位 ２９ 電子 ３０ 正孔 ３１ 遠中赤外線 ３２ 変換光 ４１ ＧａＡｓ基板 ４２ ＧａＡｓバッファ層 ４３ ＡｌＧａＡｓバリア層 ４４ ＧａＳｂ量子ドット ４５ ＡｌＧａＡｓバリア層 ４６ ＧａＡｓ層 ４７ 歪量子ドット ４８ ＡｌＧａＡｓバリア層 ４９ ＧａＡｓ層 ５０ 基底準位 ５１ 基底準位 ５２ 基底準位 ５３ 基底準位 ５４ 第１励起準位 ５５ 励起赤外線 ５６ 正孔 ５７ 電子 ５８ 遠中赤外線 ５９ 変換光 ６１ 波長変換素子 ６２ Ｓｉ固体撮像素子 ６３ 遠中赤外線イメージ ６４ 遠中赤外線 ６５ 遠中赤外線イメージ ６６ 近赤外線 ６７ 近赤外線イメージ ７１ ｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層 ７２ Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層 ７３ ＩｎＡｓ量子ドット ７４ Ａｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓバリア層 ７５ ＧａＡｓ層 ７６ ＧａＡｓ歪量子ドット ７７ ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層 ７８ 遠中赤外線 ７９ 近赤外変換光 ８０ 基底準位 ８１ 第１励起準位 ８２ 基底準位 ８３ 基底準位 ８４ 基底準位 ８５ 電子 ８６ 正孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 義昭 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2K002 AB12 CA13 CA22 FA05
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体量子井戸層と、伝導帯側の基底準
位が前記半導体量子井戸層の伝導帯側の基底準位よりエ
ネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が前記
半導体量子井戸層の価電子帯側の基底準位よりエネルギ
ー的に低い半導体量子ドットとをバリア層を介して積層
させ、前記半導体量子ドットに電子または正孔の内の一
方を電気的に注入するとともに、前記半導体量子井戸層
に電子または正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤
外線によって前記半導体量子ドットに注入したキャリア
を励起し、励起されたキャリアを前記半導体量子井戸層
へ移動させて再結合させることによって、前記入射赤外
線よりエネルギーの高い変換光を放出することを特徴と
する半導体量子ドットを用いた波長変換素子。 - 【請求項２】 半導体量子井戸層と、伝導帯側の基底準
位が前記半導体量子井戸層の伝導帯側の基底準位よりエ
ネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が前記
半導体量子井戸層の価電子帯側の基底準位よりエネルギ
ー的に低い半導体量子ドットとをバリア層を介して積層
させるとともに、前記半導体量子井戸層内には前記半導
体量子ドットからの歪が伝搬して作られる歪量子ドット
を有し、前記半導体量子ドットに電子または正孔の内の
一方を電気的に注入するとともに、前記歪量子ドットに
電子または正孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外
線によって前記半導体量子ドットに注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを前記歪量子ドットへ移動
させて再結合させることによって、前記入射赤外線より
エネルギーの高い変換光を放出することを特徴とする半
導体量子ドットを用いた波長変換素子。 - 【請求項３】 第１の半導体量子ドットと、伝導帯側の
基底準位が前記第１の半導体量子ドットの伝導帯側の基
底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基
底準位が前記第１の半導体量子ドットの価電子帯側の基
底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量子ドット
とをバリア層を介して積層させ、前記第２の半導体量子
ドットに電子または正孔の内の一方を電気的に注入する
とともに、前記第１の半導体量子ドットに電子または正
孔の内の他方を電気的に注入し、入射赤外線によって前
記第２の半導体量子ドットに注入したキャリアを励起
し、励起されたキャリアを前記第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、前記入射赤外
線よりエネルギーの高い変換光を放出することを特徴と
する半導体量子ドットを用いた波長変換素子。 - 【請求項４】 半導体量子井戸層と、伝導帯側の基底準
位が前記半導体量子井戸層の伝導帯側の基底準位よりエ
ネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が前記
半導体量子井戸層の価電子帯側の基底準位よりエネルギ
ー的に低い半導体量子ドットとをバリア層を介して積層
させ、前記半導体量子ドットに電子または正孔の内の一
方を光学的に注入するとともに、前記半導体量子井戸層
に電子または正孔の内の他方を光学的に注入し、入射赤
外線によって前記半導体量子ドットに注入したキャリア
を励起し、励起されたキャリアを前記半導体量子井戸層
へ移動させて再結合させることによって、前記入射赤外
線よりエネルギーの高い変換光を放出することを特徴と
する半導体量子ドットを用いた波長変換素子。 - 【請求項５】 半導体量子井戸層と、伝導帯側の基底準
位が前記半導体量子井戸層の伝導帯側の基底準位よりエ
ネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基底準位が前記
半導体量子井戸層の価電子帯側の基底準位よりエネルギ
ー的に低い半導体量子ドットとをバリア層を介して積層
させるとともに、前記半導体量子井戸層内には前記半導
体量子ドットからの歪が伝搬して作られる歪量子ドット
を有し、前記半導体量子ドットに電子または正孔の内の
一方を光学的に注入するとともに、前記歪量子ドットに
電子または正孔の内の他方を光学的に注入し、入射赤外
線によって前記半導体量子ドットに注入したキャリアを
励起し、励起されたキャリアを前記歪量子ドットへ移動
させて再結合させることによって、前記入射赤外線より
エネルギーの高い変換光を放出することを特徴とする半
導体量子ドットを用いた波長変換素子。 - 【請求項６】 第１の半導体量子ドットと、伝導帯側の
基底準位が前記第１の半導体量子ドットの伝導帯側の基
底準位よりエネルギー的に高く、且つ、価電子帯側の基
底準位が前記第１の半導体量子ドットの価電子帯側の基
底準位よりエネルギー的に低い第２の半導体量子ドット
とをバリア層を介して積層させ、前記第２の半導体量子
ドットに電子または正孔の内の一方を光学的に注入する
とともに、前記第１の半導体量子ドットに電子または正
孔の内の他方を光学的に注入し、入射赤外線によって前
記第２の半導体量子ドットに注入したキャリアを励起
し、励起されたキャリアを前記第１の半導体量子ドット
へ移動させて再結合させることによって、前記入射赤外
線よりエネルギーの高い変換光を放出することを特徴と
する半導体量子ドットを用いた波長変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080801A JP2000275692A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体量子ドットを用いた波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080801A JP2000275692A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体量子ドットを用いた波長変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275692A true JP2000275692A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13728580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11080801A Withdrawn JP2000275692A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 半導体量子ドットを用いた波長変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000275692A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590701B2 (en) * | 2001-05-11 | 2003-07-08 | Fujitsu Limited | Optical signal processing method and apparatus |
| JP2004235329A (ja) * | 2003-01-29 | 2004-08-19 | Fujitsu Ltd | 量子半導体装置及びその製造方法 |
| US7081983B2 (en) * | 2002-09-19 | 2006-07-25 | Fujitsu Limited | Wavelength conversion device |
| KR100630120B1 (ko) | 2005-01-31 | 2006-09-27 | 삼성전자주식회사 | 이종 양자점 구조를 갖는 광대역 반도체 광원 |
| US7399988B2 (en) | 2006-05-10 | 2008-07-15 | Fujitsu Limited | Photodetecting device and method of manufacturing the same |
| EP2109146A2 (en) | 2008-04-10 | 2009-10-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Infrared detector, infrared detecting apparatus, and method of manufacuring infrared detector |
| EP2306523A2 (en) | 2009-10-02 | 2011-04-06 | Mitsubishi Heavy Industries | Infrared detector, infrared detecting apparatus and method of manufacturing infrared detector |
| WO2014136750A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | シャープ株式会社 | コアシェル粒子、アップコンバージョン層および光電変換素子 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11080801A patent/JP2000275692A/ja not_active Withdrawn
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| EP2109146A2 (en) | 2008-04-10 | 2009-10-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Infrared detector, infrared detecting apparatus, and method of manufacuring infrared detector |
| US7932496B2 (en) | 2008-04-10 | 2011-04-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Infrared detector, infrared detecting apparatus, and method of manufacturing infrared detector |
| EP2306523A2 (en) | 2009-10-02 | 2011-04-06 | Mitsubishi Heavy Industries | Infrared detector, infrared detecting apparatus and method of manufacturing infrared detector |
| US8367452B2 (en) | 2009-10-02 | 2013-02-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Infrared detector, infrared detecting apparatus, and method of manufacturing infrared detector |
| EP2306523B1 (en) * | 2009-10-02 | 2022-05-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Infrared detector, infrared detecting apparatus and method of manufacturing infrared detector |
| WO2014136750A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | シャープ株式会社 | コアシェル粒子、アップコンバージョン層および光電変換素子 |
| JPWO2014136750A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2017-02-09 | シャープ株式会社 | コアシェル粒子、アップコンバージョン層および光電変換素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |