It is known that the spectra and lifetime etc. is influenced by a size of system for excitons created in a semiconductor. For excitons, there are several relevant lengths to consider, such as the Bohr radius, the wavelength, and the mean free path between inelastic collisions. Since a (zero-dimensional) Quantum dot is confined in the regime near the Bohr radius, it has been known that the photoluminescence spectra has large blue shift for the quantum confinement effect. Recently, it has been possible to make a thin film, which has nano size thickness, for molecular beam epitaxy method(MBE) etc.. So authors took notice of thin films having a low dimensional structure, and investigated the optical physics. Firstly authors measured the photoluminescence spectra of CuCl thin film (15nm), which was grown by MBE, and were attract by the difference from the result of CuCl bulk. The width of the FE peak of the 15nm CuCl film was found to be much broader than that for a bulk single crystal and the lifetime was much shorter than that for bulk. Authors analyzed that the large difference were attributed to a change in the dynamical interactions of the excitons with their surroundings, and explained that by a kinetic model.

　 半導体中に生成された励起子はサンプルのサイズによってそのスペクトルや寿命が変化することが知られている。系の性質に影響するような長さのスケールとして励起子のボーア半径、光の波長や非弾性散乱の平均自由長などが考えられる。ゼロ次元系である量子ドットなどではボーア半径に近い領域に励起子が閉じ込められるため、量子サイズ効果によりその発光スペクトルに大きなブルーシフトが見られる。近年、分子ビームエピタキシー法などによる成膜技術の向上によりナノメートル程度の薄膜の作製が可能となってきたことから著者らは低次元の薄膜構造に着目して、その光物性を調べた。著者らはまずＭＢＥ法を用いて作製したCuCl薄膜(15nm)の発光(PL)スペクトルを測定し、自由励起子(FE)のバルクとの違いに着目した。薄膜中でのFEの発光ピークはバルクと比べ、よりブロードになり、その寿命も短くなっていることが分かった。著者らはこのような違いは励起子の周囲との動力学的な相互作用が変化するためだと考え、動力学モデルによりそれらを説明した。

D. K. Shuh, R. S. Williams, Y. Segawa, J. Kusano, Y. Aoyagi, and S. Namba, Phys. Rev. B, 44 5827-5833(1990)