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光アンプ応用を目指した量子ドットナノ構造による偏波無依存・超高速光応答の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17360142
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関神戸大学

研究代表者

喜多 隆  神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186)

研究分担者 和田 修  神戸大学, 工学部, 教授 (90335422)
江川 満  (株)富士通研究所, ナノテクノロジー研究センター, 主任研究員 (70213527)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2006年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2005年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード量子ドット / コラムナ量子ドット / スタック成長 / 偏波無依存 / 超高速光応答 / 光通信波長 / エピタキシャル成長
研究概要

スタック成長によってナノ形状を制御した独自の量子ドットを利用することにより、光通信波長帯でこれまで困難であった偏光無依存特性と超高速応答特性を両立させる可能性を初めて明らかにするため、量子ドットを用いた光アンプ(QD-SOA)素子により、超高速パルスの全光スイッチングを実証し、これを通じて、実用的な超高速光パルス信号処理デバイスとしての有効性を明らかにすることを目的に研究を推進した。平成18年度は、前年度までに明らかにしたコラムナ量子ドットの光学的特性より明らかになった最適なナノ構造を決定し、詳細な光応答特性の詳細な評価を行い、偏波無依存な光利得特性を検証した。
量子ドットナノ構造の成長
→自在な大きさのコラムナドットを成長するためにわれわれは結晶成長中にいかにして供給原子が量子ドットへ取り込まれるかを明らかにするためにRHEED観察によって詳細に解析し、積層成長における原子供給のタイミングを決定した。
→成長基板温度とAsフラックスを制御してInの拡散をコントロールすることに成功した。これによってマトリックス中に含まれるIn濃度を制御したInGaAsコラムナ量子ドットを成功することに成功した。
光応答特性の評価
作製したコラムナ量子ドットの光増幅特性を詳細に調べた結果、光の利得領域においてもほぼ等方形状ドットで偏波に依存しない条件を始めて明らかにした。また同時に偏波に無為損な波長領域が100nmを超えることを確認して、広帯域光アンプの可能性を見出した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (33件)

  • [雑誌論文] Atomically Controlled Doping of Nitrogen on GaAs(001) Surface2007

    • 著者名/発表者名
      N.Shimizu
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission-Wavelength Extension of Nitrided InAs/GaAs Quantum Dots with Different Sizes2007

    • 著者名/発表者名
      H.Mizuno
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional Observation of an Embedded Quantum Dot2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. Vol. 90

      ページ: 41911-41911

    • NAID

      120000944629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multidirectional Observation of an Embedded Quantum Dot2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, T.Inoue, O.Wada, M Konno, T.Yaguchi, T.Kamino
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. Vol. 90

      ページ: 41911-41911

    • NAID

      120000944629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Magneto-optical Effects in One-Dimensional Diluted Magnetic Semiconductors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Harada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B Vol. 74

      ページ: 245323-245323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Brightness Electron Emission from Flexible Carbon Nanotube/Elastomer Nanocomposite Sheets2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys Vol.45, No.44

    • NAID

      10018632471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube/Aluminum Composites as a Novel Field Electron Emitter2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yanagi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys Vol.45, No.25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bound Exciton States of Isoelectronic Centers in GaAs : N Grown by an Atomically Controlled Doping Technique2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Phys. Rev B Vol. 74

      ページ: 35213-35213

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Artificial Control of Optical Gain Polarization by Stacking Quantum Dot Layers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett Vol. 88

      ページ: 211106-211106

    • NAID

      120000943927

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Magneto-optical Effects in One-Dimensional Diluted Magnetic Semiconductors2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Harada, T.Kita, O.Wada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B Vol. 74

      ページ: 245323-245323

    • NAID

      120000946780

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Brightness Electron Emission from Flexible Carbon Nanotube/Elastomer Nanocomposite Sheets2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, Y.Hayashi, O.Wada, H.Yanagi, Y.Kawai, A.Magario, T.Noguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 45, No. 44

    • NAID

      10018632471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube/Aluminum Composites as a Novel Field Electron Emitter2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yanagi, Y.Kawai, T.Kita, S.Fujii, A.Magario, T.Noguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 45, No. 25

    • NAID

      10017653282

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bound Exciton States of Isoelectronic Centers in GaAs : N Grown by an Atomically Controlled Doping Technique2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, O.Wada
    • 雑誌名

      Phys. Rev B Vol. 74

      ページ: 35213-35213

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Artificial Control of Optical Gain Polarization by Stacking Quantum Dot Layers2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, N.Tamura, O.Wada, M.Sugawara, Y.Nakata, H.Ebe, Y.Arakawa
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. Vol. 88

      ページ: 211106-211106

    • NAID

      120000943927

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Valence-Band Mixing Induceed by sp-d Exchange Interaction in CdMnTe Quantum Wires2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Harada, T.Kita, O.Wada, L.Marsal, H.Mariette, H.Ando
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) Vol. 3, No. 3

      ページ: 667-670

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Brightness Electron Emission from Flexible Carbon Nanotube/Elastomer Nanocomposite Sheets2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys Vol. 45, No. 44

    • NAID

      10018632471

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bound Exciton States of lsoelectronic Centers in GaAs : N Grown by an Atomically Controlled Doping Technique2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Phys. Rev B Vol. 74

      ページ: 35213-35213

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Valence-Band Mixing Induced by sp-d Exchange Interaction in CdMnTe Quantum Wires2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Harada
    • 雑誌名

      Phys.Stat.Solidi (c) Vol.3 No.3

      ページ: 667-670

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Valence-Band Mixing Induceed by sp-d Exchange Interaction in CdMnTe Quantum Wires2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Harada
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) Vol.3 No.3

      ページ: 667-670

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Exchange Interaction Caused by Hole-Spin Reorientation in (CdTe)_<0.5>(Cd_<0.75>Mn_<0.25>Te)_<0.5> Tilted Superlattices Grown on Cd_<0.74>Mg_<0.26>Te Vicinal Surface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth Vol. 275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical Polarization Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier2005

    • 著者名/発表者名
      P.Jayavel
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol.44 No.4B

      ページ: 2528-2530

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extended Wavelength Emission to 1.3 μm in Nitrided InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dots2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. Vol. 97

      ページ: 24306-24306

    • NAID

      120000949589

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Exchange Interaction Caused by Hole-Spin Reorientation in (CdTe)0.5(Cd0.75Mn0.25Te)0.5 Tilted Superlattices Grown on CdO.74MgO.26Te Vicinal Surface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, S.Nagahara, R.Naganuma, Y.Harada, O.Wada, L.Marsal, H.Mariette
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth Vol. 275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical Polarization Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier2005

    • 著者名/発表者名
      P.Jayavel, T.Kita, O.Wada, H.Ebe, M.Sugawara, Y.Arakawa, Y.Nakata, T.Akiyama
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 44, No. 4B

      ページ: 2528-2530

    • NAID

      10015704746

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extended Wavelength Emission to 1.3 micro-m in Nitrided InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dots2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita, T.Mori, H.Seki, M.Matsushita, M.Kikuno, O.Wada, H.Ebe, M.Sugawara, Y.Arakawa, Y.Nakata
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. Vol. 97

      ページ: 24306-24306

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Exchange Interaction Caused by Hole-Spin Reorientation in (CdTe)0.5(Cd0.75Mn0.25Te)0.5 Tilted Superlattices Grown on Cd0.74Mg0.26Te Vicinal Surface2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      J.Crystal Growth Vol.275

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Polarization Properties of InAs/GaAs Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier2005

    • 著者名/発表者名
      P.Jayavel
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys Vol.44 No.4B

      ページ: 2528-2530

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extended Wavelength Emission to 1.3 micro-m in Nitrided InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dots2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys Vol.97

      ページ: 24306-24306

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission-Wavelength Extension in Nitrided InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dots2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kita
    • 雑誌名

      Proc.International Symposium on Quantum Dots and Photonic Crystal

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Atomically Controlled Doping of Nitrogen on GaAs(001) Surface

    • 著者名/発表者名
      N.Shimizu, T.Inoue, T.Kita, O.Wada
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission-Wavelength Extension of Nitrided InAs/GaAs Quantum Dots with Different Sizes

    • 著者名/発表者名
      H.Mizuno, T.Inoue, M.Kikuno, T.Kita, O.Wada, H Mori, H.Yasuda
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Atomically Controlled Doping of Nitrogen on GaAs(001) Surface

    • 著者名/発表者名
      N.Shimizu
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission-Wavelength Extension of Nitrided lnAs/GaAs Quantum Dots with Different Sizes

    • 著者名/発表者名
      H.Mizuno
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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