窒化ガリウムの微小領域にイオン注入したプラセオジム(Pr)の発光観測

摘要

結晶欠陥などに存在する電子スピンをプローブとし、磁場や温度との相互作用による電子スピンの状態変化を光検出磁気共鳴(ODMR)により観測し、ナノスケールという微小領域の磁場・温度を高感度計測する「量子センシング」が近年注目されている。窒化ガリウム半導体(GaN)中の孤立したランタノイド(Ln)は、室温でも狭い線幅で高輝度の発光を示し、電流注入による発光制御ができることから、電気的制御に基づく量子センサーへの応用が期待できるが、その実現のためには、微小領域に注入したLnの高強度発光を高いコントラストで観測する必要がある。そこで我々は、GaN の微小領域に注入した Ln の一種であるプラセオジム(Pr)からの発光の観測およびそのODMRに関する研究を進めている。