発表者

安田　正隆（伊藤研）

指導教官

伊藤　正

Title

Controlled spontaneous lifetime in microcavity confined InGaAlAs/GaAs quantum dots

Abstract

In the past, it has been recognized that it is impossible to control the spontaneous emission. However, it was reported that the control of the spontaneous emission became possible by using a resonator, called micro cavity, composed of size at wavelength of light. For example, the spontaneous emission of specific wavelength can be reinforced to a certain direction. Then, since the rate of the spontaneous emission in the wavelength and direction becomes large, a spontaneous lifetime becomes short as a result. As an application, the threshold of the laser oscillation can be lowered by reinforcing the spontaneous emission to the mode of the laser oscillation. Then, authors measured the spontaneous lifetime in the microcavity confined InGaAlAs/GaAs quantum dots structure on various wavelength. Because the density of state of the quantum dots is discrete, dephasing doesn't happen like the quantum wells, and it is excellent as the light emitter. So the quantum dot confined in the microcavity is expected as a new luminescence device. The measured longevity shortened in the resonance wave length area of the micro cavity, and it showed that the rate of the spontaneous emission increased. Good coincidence was obtained when this measured value compared with the calculation value.

概要

従来、自然放出光を制御することが不可能であると認識されてきた。ところが、光の波長程度の大きさで構成されたマイクロキャビティと呼ばれる共振器を用いることで自然放出光の制御が可能になることが報告された。例えば、特定の波長の自然放出光をある方向に対して増強することができる。すると、その波長および方向での自然放出光のレートが大きくなるので、結果として自然放出寿命が短くなる。応用として、レーザー発振のモードへの自然放出光を増強すると、レーザー発振の閾値を低くすることができる。そこで筆者らはInGaAlAs/GaAs量子ドット構造を閉じ込めたマイクロキャビティにおける自然放出光の寿命をさまざまな波長で測定した。 量子ドットは状態密度が離散的であるので、量子井戸のように位相が乱れることがなく発光体として優れており、マイクロキャビティ中に閉じ込めた量子ドットは新しい発光デバイスとして期待されている。 測定した寿命がマイクロキャビティの共振波長領域で短くなり、それは自然放出光のレートが増大することを示した。この結果と計算値を比較したところよい一致が見られた。

Reference

"Controlled spontaneous lifetime in microcavity confined InGaAlAs/GaAsquantum dots" L. A. Graham, D. L. Huffaker, Q. Deng, and D. G. Deppe, APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 72, NUMBER 14, 1670 (1998)