Top-down fabrication of semiconductor microcavities and their application to ultraviolet polariton lasers

• Project/Area Number: 25K01257
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 嶋 紘平 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40805173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秩父 重英 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80266907)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2025: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
• Keywords: 励起子ポラリトン / ポラリトンレーザ / 微小共振器

Outline of Research at the Start

励起子と光モードが強結合した共振器ポラリトンを利用するポラリトンレーザは、超低閾値のコヒーレント光源として期待される。特に紫外領域での室温動作には、高品質な微小共振器と電流注入が可能な構造が求められる。しかし、高品質な微小共振器の作製や、正孔を注入できる広帯域反射鏡の形成が課題となっている。本研究では、欠陥濃度の低い単結晶薄膜と高性能な誘電体反射鏡を用いた微小共振器を作製し、さらに電流注入構造を導入することにより、室温での電流注入発振の実現を目指す。