2009 Fiscal Year Annual Research Report
低次元半導体レーザーの低しきい値光学利得と高速光非線形性
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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20104004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
秋山 英文 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40251491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 弘之 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (60344727)
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| Keywords | 半導体物性 / 高性能レーザー / 量子閉じ込め / MBE、エピタキシャル / 量子細線 |
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| Research Abstract |
電流注入型量子細線レーザー素子および変調ドープ型量子細線レーザー素子を用いて、電子系・正孔系・電子正孔系の利得特性を、電荷中性および非中性の場合を含む任意の濃度かつ温度で調べた。電流注入型や変調ドープ型のT型量子細線レーザーに対して、立体的な光学励起配置を工夫して、光励起を併用できるようにし、実際に、光励起により等濃度の電子正孔対を付加することで、様々な濃度の電子および正孔が注入された際の利得を計測することが出来た。その結果、T型細線の電子及び正孔の量子閉じ込めの非対称性を反映して、電流注入時には構造に応じて電子過剰や正孔過剰のキャリア注入が起きること、そのため光励起で中性電子正孔対を励起した場合に比べて著しいスペクトルシフトとブロードニングが生ずることが解った。半導体ブロッホ方程式理論を用いて利得特性・スペクトルの計算を行い、実験との比較を行った。マグネトロンスパッタリングによる誘電体多層膜形成および評価システムが整備された。半導体やガラス基板、半導体レーザー端面に、SiO2/HfO2の減反射や高反射誘電体多層膜コートやSiO2絶縁膜形成が可能になった。また、MBE用真空チャンバー搬入、液体窒素断熱配管・気液分離器の設置・試運転が完了し、さらに真空ポンプほか各真空コンポーネントの評価・調整・更新作業が進んだ。
紫色・青色領域で発光するワイドギャップ半導体材料の励起と時間分解分光を行うため、電気的同期が可能な紫外線領域のピコ秒パルス光源を開発した。高速応答の1.55μm帯分布帰還型半導体レーザーの利得スイッチング動作をもとにした増幅や波長変換により、最短の時間幅4ps、最大ピークパワー200Wの第4高調波光(波長387nm)を得た。紫色・青色の発光物質の時間分解分光用光源として十分な特性を有する。
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Research Products
(32 results)
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[Presentation] 様々な面方位基板上に作製した窒素δドープGaAs中の等電子トラップからの発光(III)2010
Author(s)
福島俊之, 高宮健吾, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二
Organizer
季第57回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
東海大学
Year and Date
20100317-20100320
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[Presentation] 窒素δドープGaAs/AlGaAsヘテロ構造における等電子トラップからの発光2009
Author(s)
高宮健吾, 遠藤雄太, 福島俊之, 土方泰人, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二
Organizer
2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
Place of Presentation
富山大学
Year and Date
20090908-20090911
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[Presentation] Structural and Optical Studies of GaNAs/GaAs SuperLattices Grown by Modulated Nitrogen Beam Epitaxy2009
Author(s)
Shyun Koshiba, Kensuke Fujii, Tomohiko Hirashima, Yasuhiro Tanaka, Noriaki Tsurumachi, Hayato Miyagawa, Hiroshi Itoh, Shunsuke Nakanishi, Hidefumi Akiyama, Toshio Takahashi
Organizer
SemiconNano2009
Place of Presentation
Anan, Tokushima, Japan
Year and Date
20090809-20090814
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[Presentation] Photoluminescence from single isoelectronic traps in nitrogen delta-doped GaAs grown on GaAs(111)A2009
Author(s)
T.Fukushima, M.Ito, Y.Hijikata, H.Yaguchi, S.Yoshida, M.Okano M.Yoshita, H.Akiyama, S.Kuboya, R.Katayama, K.Onabe
Organizer
The 14th International Conference on Modulated Semiconductor structures
Place of Presentation
Kobe Covetion Center Kobe, Japan
Year and Date
20090719-20090724
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