半導体用語集
顕微分光
英語表記：microscopic spectroscopy
半導体量子構造の光学応答を高空間分解能で検出する最も一般的な手段である。レーザや白色光を用いて試料を照射し、結像部に分光器や撮像管、ストリークカメラなどを組み合わせて用いることで、空間分解、時間分解分光を可能にする。この方法の特色は汎用な光学系を用いて高い空間分解分光を実現できる点にある。また量子ナノ構造の光応答を観測する際に問題となる不均ー広がりを空間上で排除することにより、形や大きさ、環境などに依存する量子ナノ構造の物性評価が可能となる。
空間画像をえるには、撮像管に結像する方法と、微小領域を切り出して、試料または光学系を走査することにより画像化する方法がある。顕微分光は顕微鏡を使った分光技術と理解してよく、その空間分解能は一般的に光の回折限界で決まる値である。より高い空間分解能で観測する必要がある場合は、観測対象に合わせて光学系や試料を工夫して用いる。たとえば、通常用いられる光学顕微鏡の対物レンズは有限焦点であるのに対し、顕微分光ではレーザ光を限界まで絞るため無限遠焦点の対物レンズを用いる。また高開ロ数のレンズを高い屈折率を持つオイルに浸して用いることにより、空気中では達成することのできない高空間分解能で、分光を実現することができる。これと同じ効果は高い屈折率を持つ幾何学的に加工されたソリッドイマージョンレンズを用いて実現可能であり、低温、真空中での測定など、半導体量子構造の物性評価に適した環境においても利用されている。この他に、試料表面に金属を蒸着して電子ビーム描画法などにより微小開口を作成し、この試料と顕微分光を組み合わせた方法が単一量子ドット分光にはよく用いられる。この場合、実時間空間イメージングは不可能となる。この金属マスクを利用した方法の最も重要な利点は、同ー場所を何度も測定することが可能な点である。
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