2008 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
| Project/Area Number |
18206034
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
和田 修 Kobe University, 工学研究科, 教授 (90335422)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 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 |
|---|
| Research Abstract |
本年度は、これまでに本研究で検討してきた量子ドット結晶成長技術をもとに、面型集積デバイス結晶の製作を行い、さらにこれを適用した光変調デバイスを試作してその光応答特性の評価を目指して研究を行った。結晶成長では、超高密度の量子ドットを得る方法として、多層化構造量子ドットの結晶成長条件を詳細に調べ、光学特性との対応関係を確かめることにより、デバイス製作に適用できる成長手法を固めた。
一方、光変調デバイスを実現するための方法を検討し、量子ドットを電界強度ピークに配置した多層膜分布帰還型共振器構造を基本とした面型光変調デバイス構造を提案した。このデバイスの動作原理は、励起光パルスの照射によって生ずる量子ドットの吸収飽和に伴って屈折率が変化し、これによって共振器反射率(又は透過率)のピーク波長がシフトするため、反射光強度が変調される事に基づいている。このデバイス構造における物性・構造パラメータをもとに転送行列法やFDTD解析法などを用いて設計・検討を行い、面型光変調デバイスの基本設計を決定した。次にこの設計に基づいて結晶成長を行ってデバイスを試作した。さらに、フェムト秒ポンプ・プローブ分光システムによって本デバイスの光学応答特性の測定・解析を行うことにより、32ps-8psの超高速応答を確認した。これにより、超高密度量子ドットにより光変調デバイスが実現できることを実証した。
|
