Photoluminescence of AlGaAs-GaAs-AlGaAs quantum structures under Al 2p core excitation

Abstract

Quantum structures such as quantum wells, quantum wires and quantum dots have been studied by Photoluminescence (PL) spectroscopy measurements, for which the use of synchrotron radiation was proposed for exciting inner cores. The advantages of the proposed method for the studies of quantum structures were discussed taking AlGaAs-InGaAs-AlGaAs quantum wires as an example. Preliminary experiments have been carried out to investigate the possibility for detecting PL from quantum structures by the inner core excitation using monochromatized synchrotron radiation. A prepared sample was a MBE (Molecular Beam Epitaxy) grown AlGaAs-GaAs-AlGaAs quantum well which has four quantum wells with the width of 1.4, 2.5, 5.0 and 8.0 nm, respectively. The experimental procedures were outlined. PL spectrum of the sample measured under Al 2p core excitation was shown in a figure. Four peak structures were observed corresponding to the four quantum wells of the sample. It was found that the luminescence nearest to the surface and nearest to the substrate-MBE grown layer interface are remarkably weak in the Al 2p core excitation. It was confirmed from the results that PL was observed with enough intensity by the inner core excitation method.

量子井戸、量子細線および量子ドットなどの量子構造を光ルミネセンス(PL)分光測定を用いて研究し、分光測定のための内殻励起にシンクロトロン放射を使用することを提案した。量子構造研究に対する提案した手法の利点をAlGaAs-InGaAs-AlGaAs細線を例にとって論じた。単色シンクロトロン放射を用いた内殻励起により、量子構造からPLを検出する可能性を検討するため予備実験を行った。1.4nm、2.5nm、5.0nm、および8.0nmの4個の量子井戸を持つMBE(分子線エピタキシ)成長させたAlGaAs-GaAs-AlGaAs量子井戸を試料として調製した。実験手法の概要を記述した。Alの2pコア励起下で測定した試料のPLスペクトルを図示した。試料の4個の量子井戸に対応する4つのピーク構造を観測した。表面に隣接する、ならびに基板とMBE成長層の界面に隣接する光ルミネセンスはAlの2pコア励起では著しく弱いことが分かった。実験結果から、内殻励起法により十分な強さを持ったPLが観測可能であることを確認した。