1991 Fiscal Year Annual Research Report
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03244201
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
舛本 泰章 筑波大学, 物理学系, 助教授 (60111580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三品 具文 筑波大学, 物理学系, 助手 (10209744)
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| Keywords | 光コンピュ-タ- / 半導体レ-ザ- / 光スウィッチ / タイプII型量子井戸 / 光非線形性 / 超高速ポンプ・プロ-ブ分光 / 半導体微結晶 / CuCl量子点 |
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| Research Abstract |
超高速光コンピュ-タ-の光論理素子を構築するには高感度かつ超高速な応答を示す、光学非線形材料の開発が必要である。また、駆動光源として可能な限り低閾値の半導体レ-ザ-素子の研究が望まれる。
1.AlGaAs‐AlAsタイプII型半導体超格子の超高速光スウィッチへの応用 タイプII型量子井戸の高速繰り返し光学非線形性を検証するために、超高速ポンプ・プロ-ブ分光実験を行った。実験で用いた高繰り返しの励起パルス列は、時間幅は1ps、パルス列中のパルス間隔は12ps、励起密度は3μJ/cm^2である。実験に用いたサンプルは、Al_<0.34>、Ga_<0.66>、As/AlAsタイプII型混晶量子井戸で、実験は室温で行い、レ-ザ-光の波長を励起子吸収の低エネルギ-側の裾に合わせた時、誘導吸収と長時間ブリ-チングがバランスした結果、励起光強度に追従したブリ-チングが高繰り返しでている事を確認した。
2.CuCl微結晶のレ-ザ-発振 1次元や0次元の半導体量子構造は半導体レ-ザ-の材料として極めて有望であると期待されている。0次元系すなわち、半導体微結晶(量子点)はこの流れの究極にある対象である。
NaCl結晶中に成長させたCuCl微結晶を反射率90%の誘電体ミラ-で構成された共振器に入れ、窒素レ-ザ-により励起すると、レ-ザ-発振をした。レ-ザ-発振は量子化された励起子分子準位→量子化された励起子準位の遷移で起こっている。レ-ザ-発振の閾値以上ではスパイク状のレ-ザ-発振時の共振器の縦モ-ドに対応するスペクトルが観測された。CuCl量子点の光学利得とCuClバルク結晶の光学利得を比較すると、CuCl量子点の場合はNaCl結晶中のCuClの濃度が0.3%にもかかわらずCuClバルク結晶の場合と同じ程度である。この事は、バルクから量子点になる事により、光学利得が約2桁増大する事を示唆している。
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[Publications] Yasuaki Masumoto: "Anomalous Change of Extinction Spectra of CuCl Microcrystals" Applied Physics Letters. 58. 2270-2272 (1991)
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[Publications] Tomobumi Mishina: "Exciton‐Hole Collision in Staggered Type‐II Al_<0.34>Ga_<0.66> As/AlAs Multiple Quantum Wells" Physical Review B. 44. 5664-5667 (1991)
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[Publications] Tetsuro Wamura: "Size‐Dependent Homogeneous Linewidth of Z_3 Exciton Absorption Spectra in CuCl Microcrystals" Applied Physics Letters. 59. 1758-1760 (1991)
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[Publications] Tomobumi Mishina: "Picosecond Repetitive Optical Switching by Using Type II Multiple Quantum Well" Japanese Journal of Applied Physics.
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[Publications] Fumio Sasaki: "Ultrafast Pump‐and‐Probe Spectroscopy in CdSe:Hot Carrier and Exciton Dynamics" Physicsl Review B.
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[Publications] Tomobumi Mishina: "Ultrafast Optical Nonlinearities in Type‐II AlGaAs/AlAs Multiple Quantum Well Structures and Their Devices Applicability" Surface Science.
