自己クローニングによる3次元フォトニック結晶の作製

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450132
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 花泉 修 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (80183911)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大寺 康夫 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20292295) ; 佐藤 尚 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (30261572) ; 川上 彰二郎 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (10006223)
• Keywords: Cds / InGaAlAs / 機能性材料 / フォトニック結晶 / 自己クローニング / 偏光分離素子 / TiO_2 / SiO_2 / 導波路

Research Abstract

1.機能性材料とフォトニック結晶の複合技術の開発研究
II VI族及びIII V族化合物半導体として,それぞれCdS,InGaAlAs系半導体を自己クローニング型フォトニック結晶と複合させるプロセスを開発し,発光特性の評価を行った。フォトニック結晶の異方性を反映した発光特性が観測された。
2.偏光分離素子の高性能化
単位セル構造の最適化により,消光比,動作波長域,斜入射特性を改善した。また,ARコートにより反射損失を低減させることにより,挿入損失を低減した。
3.可視域フォトニック結晶の創生
TiO_2/SiO_2を用いた可視域フォトニック結晶を作製した。さらに,これを用いて,複屈折性を利用した波長板や回折格子型偏光分離素子を試作し,動作を確認した。
4.バンドギャップ拡大の研究
自己クローニング法による変調杉綾と垂直孔形成により,完全バンドギャップが得られることを理論的に示した。さらに,これを実現するために反応性エッチングを含んだプロセスを提案し,原理的に可能であることを実験により示した。
5.新しい導波路構造の提案・設計・解析
新たに,格子定数・格子方位変調型の導波路構造を提案し,設計・解析を行い,その構造の有効性を確認した。

Research Products

• [Publications] 佐藤尚、他: "可視域透明材料からなるフォトニック結晶の作製"電子情報通信学会論文誌. J82-C-I・9. 572-573 (1999)
• [Publications] 花泉修、他: "3次元フォトニック結晶へのCdsの取入れ"電子情報通信学会論文誌. J82-C-I・10. 606-607 (1999)
• [Publications] 川上彰二郎、他: "オートフローニング法による三次元フォトニック結晶の作製"応用物理. 68・4. 424-425 (1999)
• [Publications] 川上彰二郎、他: "フォトニック結晶と光デバイスへの応用"応用物理. 68・12. 1335-1345 (1999)
• [Publications] 花泉修: "3次元フォトニック結晶へのIIIV族化合物半導体活性層の埋込み"電子情報通信学会論文誌. J83-C-I・13. (2000)
• [Publications] O.Hanaizumi、他: "Frontiers related with automatic shaping of photonic crystals"IEICE Transactions on Electronics. E83-C・6. (2000)