2006 Fiscal Year Annual Research Report
超高密度量子ドットによる面型集積高速光変調デバイスの実現
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18206034
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
和田 修 神戸大学, 工学部, 教授 (90335422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 隆 神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186)
赤羽 浩一 独立行政法人情報通信研究機構, 第1研究部門, 研究員 (50359072)
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| Keywords | 量子ドット / 面型光変調器 / 光通信 / 超高速光応答 / 光アンプ / フォトニック結晶 / 多層高密度量子ドット |
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| Research Abstract |
量子ドットの持つ離散的な状態密度によってレーザ発振、光変調特性の大幅な向上が期待される。しかし、量子ドットの応答光波長、遷移特性、超高速応答特性など多元のパラメータを任意に制御する技術は未完成で、量子ドットの形状や周囲・界面構造も含めた材料設計が不可欠である。本研究は独自のナノ形状制御量子ドット形成技術と量子ドットの超多層積層技術を融合し、光学遷移特性と量子ドット密度の両面からアプローチすることによって、面方向入射光に対する光変調特性の大幅な向上を目指して研究を行う。
本年度は、SKモード量子ドットを原子層窒化する方法で長波長化する方法を検討し、断面TEM観測などの方法による窒化機構の解明を通じて、ドット形状・構造と光学特性との相関を明らかにし、室温で1.3μmまで長波長化するための成長条件を得た。また、ドット高密度化に有効と考えられる多層化構造であるコラムナ量子ドットの成長法を検討し、等方的量子ドットを形成するためのMBE成長中の基板温度、As圧など基本的成長条件を取得した。さらに、これまでに別に作製されたコラムナ量子ドットを用いて、コラムナ量子ドット特有の光学特性として試料端面における光利得状態における偏光特性を観測することにより、InAs量子ドットの積層構造、ドット形状、界面歪みなどが偏光特性に与える効果を検討した結果、コラムナ構造量子ドットによって偏光無依存光利得が実現できることが確認できた。これらは、光変調デバイスに向けた量子ドットの成長において有効に利用していく。
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