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M. S. Skolnick et al., Phys. Rev. Lett. 58, 2130
(1987).
V. Huard et al., Phys. Rev. Lett. 84, 187 (2000).
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91? Calleja???? 01? Yoshita???? 02?
Akiyama????
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J. M. Calleja et al., Solid State Commun. 79, 911
(1991).
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1 M. Yoshita, H. Akiyama, L. N. Pfeiffer, and
K. W. West, Jpn. J. Appl. Phys. 40, L252
(2001). 2 H. Akiyama, L. N. Pfeiffer, A.
Pinczuk, K. W. West, and M. Yoshita, Solid State
Commun. 122, 169 (2002).
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A. Yamaguchi et al.,JJAP 33, L912 (1994).
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V. Huard, PRL 84, 187 (2000).R. Kaur, PSS(a)
178, 465 (2000).
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19???????? at 5K (0.3 - 0 V)
V. Huard, PRL 84, 187 (2000).R. Kaur, PSS(a)
178, 465 (2000).
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2043 (2003).
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03? Akiyama????
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5K
H. Akiyama et al.,App. Phys. Lett. 82, 379
(2003).T. Ogawa et al.,Phys. Rev. B 43, 14325
(1991).
1?????????????????????????????
23????????????????
J. M. Calleja et al.,Solid State Commun. 79, 911
(1991).
F. J. Rodriguez et al.,Phys. Rev. B 47, 13015
(1993).
??????? ????????????? ???II???(???????????)
???1?????????????????????????????????????????????
?
????? D. Y. Oberli et al., Physica E 11, 224
(2001).
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Kennard-Stepanov???????????????????? 5????
25????????????????
? ?????????????P. Huai?????
??????????(??????????) 1 ???????????????????
???? 2 ?????????????????????? 3
??????????????????????????????? 4
1 S. Benner and H. Haug, Euro. Lett. 16, 579
(1991). 2 P. Huai et al., Jpn. J. Appl. Phys.
46, L1071 (2007). 3 H. Haug and S. W. Koch,
Quantum Theory of the Optical and Electronic
Properties of Semiconductors (2004). 4 K.
Hannewald et al., Phys. Rev. B 62, 4519 (2000).
26??????????????????
Kennard-Stepanov???
D. S. Sawicki et al.,Phys. Rev. A 54, 4837
(1996).
Kennard-Stepanov???????????? ? T 10.70.3 K
??????? ? ????6.4105cm-1? ? 0.8 meV
T10 K?mh1.5me?ne 6.4105cm-1??????????????????
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95? Rossi????
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07? Huai????
P. Huai et al., Jpn. J. Appl. Phys. 46, L1071
(2007).
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???1???????????????????????? ?
??1???????????????????????????????????????????????
???????????????????????? ? ??????????????????????
????1-2105 cm-1?????????????????1???????????????
??????
T. Ihara et al., Phys. Rev. Lett. 99, 126803
(2007).T. Ogawa et al. , to be published in
Physica E.
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1?????????? 2??????n??????????
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???????? ???????????????????? 4?n??????????
Kennard-Stepanov???????????????????? 5????
34????????????????????
???????????????????????????
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2D
H. P. van der Meulen et al., Phys. Status Solidi
B 215, 257 (1999).
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36???????????????
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wire?arm well
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? Bulk carbon
Eb 26 meV
D. J. Ashen et al.,J. Phys. Chem. Solids36,
1041 (1975).
wire - 32 meV / arm well - 33 meV
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38arm well?????????????????
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39wire?????????????????
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???? Kennard-Stepanov???????????????????? 5??
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41Kennard-Stepanov????????????????
???????(I)????(A)?????????????
E. H. Kennard, Phys. Rev. 11, 29 (1918). B. I.
Stepanov, Sov. Phys. -Doklady 2, 81 (1957).
? Van Roosbroeck-Shockley relation????????????????
?????????????Einsteins relation???Kubo-Martine-Sc
hwinger relation?????????
??????(PL)???(PLE)???????????????
T ????? C ??
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? T Tenv ? T gt Tenv ? ?????????
Denise A. Sawicki and Robert S. Knox, Phys. Rev.
A 54, 4837 (1996).
42???????????????
?????GaAs?????PL????????????(60K??)??????????????
??TgtTenv????????????
S. Chatterjee, et al. Phys. Rev. Lett. 92, 067402
(2004). D.Y. Oberli et al. Phys. Status Solidi B
178, 211 (2000).
????????????????TTenv??????? (????????????)
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