2007 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 Kobe University, 工学研究科, 教授 (90335422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 隆 神戸大学, 工学研究科, 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 / 光スイッチ / ナノ材料 / 光物性 / 半導体物性 / 光アンプ |
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| Research Abstract |
量子ドットは、光通信システムの伝送情報量に予想される急激な増加に対応していくために必須となる超100Gb/sの超高速・超高性能光信号処理デバイスを実現できる材料として注目されているが、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だに完成していない。本研究は、独自のナノ形状制御量子ドット形成技術を用いて、光学遷移特性の制御性の実現と量子ドットの高密度化の両面からアプローチすることによって、実用上期待の大きい面型光変調デバイスへの適用可能性を実証するものである。
本年度は、単一ドットの透過電子顕微鏡を用いたHAADF-STEM測定により量子ドット構成原子構造の正確な観測に初めて成功し、MBE結晶成長時における多元パラメータ制御によるドット形状制御の役割を確かめ、量子ドットの成長方法を固めた。一方、高密度化に向けた量子ドットの光学的特性の制御に関する検討として、多層化構造量子ドットを作製して発光特性を評価し、積層ドット間距離の制御によって、量子ドット結合度の変化を通じて光学特性が制御できることを明らかにした。
さらに、量子ドットを面型光変調素子構造に適用するため多層膜構造の光共振器を有する集積素子構造の検討に着手した。本年度は、半導体多層膜反射鏡構造と量子ドットを集積化した基礎的な光デバイス構造を設計および試作を行い、この試料における基本的な反射特性を確かめた。これにより次年度のデバイス化検討に向けた基礎技術を構築した。
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