Development of Visible Wavelength Topological Surface Emitting Lasers Using InGaN-based Photonic Crystals

Research Project

Project/Area Number	24K00950
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	Sophia University
Principal Investigator	菊池昭彦上智大学, 理工学部, 教授 (90266073)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2024: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywords	トポロジカルフォトニクス / フォトニック結晶 / 面発光レーザ / GaN / ナノ加工
Outline of Research at the Start	本研究では、青・緑色LEDなどに用いられる窒化物半導体（InGaN/GaN）を用いて、トポロジカルフォトニック結晶と呼ばれる新しい物理現象を発現する構造による発光デバイスの理論的解明と実験的検証を目的とする。具体的には、GaN系半導体に周期的に配置された三角形ナノホールを精密加工し、光を局所的に閉じ込めるトポロジカル共振器構造を形成し、その発光特性の理論解析と電流注入構造の作製技術の開発、発光特性の評価等を行う。新原理の光デバイス技術が可視光領域に展開され、超小型円偏光／光渦光源や高性能レーザなどの新規光デバイスへの展開が期待される。