Development of highly-efficient polarized emitters based on the control of electronic and optical states towards integration in microscale

• Project/Area Number: 25K00063
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 市川 修平 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50803673)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2027: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 偏光 / メタサーフェス / GaN / InGaN / 円偏光

Outline of Research at the Start

偏光を制御した発光・受光素子は、3Ｄテレビ、植物工場、セキュリティタグ、光情報通信、センサーなど、様々な分野への応用が可能であることから、新技術として期待されている。一方で、同一半導体材料で直線偏光や円偏光を制御でき、かつ外部光学素子が不要な(集積化が可能な)”高効率な”偏光デバイスは実現されておらず、上記の社会実装もなされていない現状にある。本研究では、GaN系半導体に着目し、従来構造では原理上実現が困難であった面発光の偏光制御を、歪・光波エンジニアリングに立脚した『電子状態制御』と『光波状態制御』の複合的アプローチを駆使することで打開し、新機能偏光デバイスを実現することを目指す。