Studies on exciton fine structures of quantum dots for generating entangled photon pairs at telecommunication wavelength

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19360013
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied materials science/Crystal engineering
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: SAKUMA Yoshiki National Institute for Materials Science, 半導体材料センター, 主幹研究員 (60354346)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): SAIKI Toshiharu 慶応大学, 理工学部, 准教授 (70261196) ; IKEZAWA Michio 筑波大学, 数理物質科学研究科, 講師 (30312797) ; KURODA Takashi 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ドットセンター, 主幹研究員 (00272659)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: 量子ドット / 励起子 / 単一光子 / 励起子微細構造 / 光通信波長帯 / MOCVD

Research Abstract

量子暗号など将来の量子情報通信の要素として重要な波長1.3~1.55μmの光通信波長帯でのもつれ合い光子対発生技術への展開を目指し、ダブルキャップ法によるInAs/InP系量子ドットの形成技術を開発するとともに、ドットの構造評価、および励起子微細構造、多励起子状態、励起子再結合寿命、位相緩和時間に関する観測と評価を行った。本研究によって多くの基礎データが取得でき、今後の技術開発に重要となる新たな知見が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Decoherence of single photons from an InAs/InP quantum dot emitting at a 1.3μm wavelength (2009)
  • Author(s): T. Kuroda, Y. Sakuma, K. Sakoda, K. Takemoto, T. Usuki
  • Journal Title: Physica Status Solidi (c) Vol.6 Pages: 944-947
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of a new isoelectronic trap luminescence in nitorgen δ-doped GaP (2009)
  • Author(s): M. Ikezawa, Y. Sakuma, M. Watanabe, Y. Masumoto
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.48 Pages: Vol.48
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single NN pair luminescence and single photon generation in nitrogen δ-doped GaP (2009)
  • Author(s): M. Ikezawa, Y. Sakuma, M. Watanabe, Y. Masumoto
  • Journal Title: Phys. Stat. Sol. (c) Vol.6 Pages: 362-365
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isoelectronic nitrogen δ-doping and single-photon emission from individual nitrogen pairs (2008)
  • Author(s): Y. Sakuma, M. Ikezawa, M. Watanabe, Y. Masumoto
  • Journal Title: J. Crystal Growth J. Crystal Growth Pages: 4790-4794
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Telecom single-photon source with horn structure (2008)
  • Author(s): K. Takemoto, S. Hirose, M. Takatsu, N. Yokoyama, Y. Sakuma, T. Usuki, T. Miyazawa, Y. Arakawa
  • Journal Title: Physica Status Solidi (c) Vol.5 Pages: 2699-2703
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single photon emission from individual nitrogen pairs in GaP (2007)
  • Author(s): M. Ikezawa, Y. Sakuma, and Y. Masumoto
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.46 Pages: L871-L873
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiative recombination of excitons in disk-shaped InAs/InP quantum dots (2007)
  • Author(s): S. Tomimoto, A. Kurokawa, Y. Sakuma, T. Usuki, and Y. Masumoto
  • Journal Title: Phys. Rev. B Vol.76 Pages: 205317-1-205317-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Single-photon interferography in InAs/InP quantum dots emitting at 1300nm wavelength (2007)
  • Author(s): T. Kuroda, Y. Sakuma, K. Sakoda, K. Takemoto, and T. Usuki
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. Vol.91 Pages: 223113-1-223113-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An optical horn structure for single-photon source using quantum dots at telecommunication wavelength (2007)
  • Author(s): K. Takemoto, M. Takatsu, S. Hirose, N. Yokoyama, Y. Sakuma, T. Usuki, T. Miyazawa, and Y. Arakawa
  • Journal Title: J. Appl. Phys. Vol.101 Pages: 081720-1-081720-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Scanning tunneling microscope study of interfacial structure of InAs quantum dots on InP(001) grown by a double-cap method (2007)
  • Author(s): Y. Akanuma, I. Yamakawa, Y. Sakuma, T. Usuki, and A. Nakamura
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. Vol.90 Pages: 093112-1-093112-3
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Observation of a new isoelectronic trap luminescence in nitrogen δ-doped GaP (2008)
  • Author(s): M. Ikezawa, et. al
  • Organizer: 2008 International Conference on SSDM
  • Place of Presentation: つくば国際会議場 (つくば市)
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] 窒素をδドープしたGaPの単一等電子トラップ分光(II) (2008)
  • Author(s): 池沢道男, ほか
  • Organizer: 日本物理学会2008秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学(盛岡市)
  • Year and Date: 2008-09-20
• [Presentation] GaP中へのNドーピング技術と等電子トラップによる単一光子発生 (2008)
  • Author(s): 佐久間芳樹, ほか
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学 (春日井市)
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] InAs/InP量子ドットの光学特性における濡れ層局在電子の与える影響 (2008)
  • Author(s): 水野大, ほか
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学 (春日井市)
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] 単一量子ドットの励起子微細構造 (2008)
  • Author(s): 臼杵達哉, ほか
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学 (春日井市)
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] InAs/InP量子ドットの発光スペクトル形状 (2008)
  • Author(s): 黒田隆, ほか
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学 (春日井市)
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] Single NN pair luminescence and single photon generation in nitrogen δ-doped GaP (2008)
  • Author(s): M. Ikezawa, et. al
  • Organizer: International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter
  • Place of Presentation: 京都大学 (京都市)
  • Year and Date: 2008-06-22
• [Presentation] Isoelectronic nitrogen δ-doping in GaP and single-photon emission from individual nitrogen pairs (2008)
  • Author(s): Y. Sakuma, et. al
  • Organizer: 14th International Conference on MOVPE 2008
  • Place of Presentation: Metz (France)
  • Year and Date: 2008-06-01
• [Presentation] Decoherence of single photons from an InAs/InP quantum dot emitting at a 1.3μm wavelength (2008)
  • Author(s): T. Kuroda, et. al
  • Organizer: The 5th International Conference on Semiconductor Quantum Dots
  • Place of Presentation: Hotel Hyundai Gyeongju (Korea)
  • Year and Date: 2008-05-11
• [Presentation] nAs直接励起におけるInAs/InP単一量子ドットの近接場イメージング分光 (2008)
  • Author(s): 久保田良輔, ら
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス (船橋市)
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 単一光子源にむけた量子ナノ構造の形成技術 (2007)
  • Author(s): 佐久間芳樹
  • Organizer: 第11回名古屋大学VBLシンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学 (名古屋市)
  • Year and Date: 2007-11-05
• [Presentation] Telecom single-photon source with horn structure (2007)
  • Author(s): K. Takemoto, et. al
  • Organizer: The 34th International Symposium on Compound Semiconductors
  • Place of Presentation: 京都大学(京都市)
  • Year and Date: 2007-10-15
• [Presentation] InAs/InP量子井戸及びディスク状量子ドットにおける励起子輻射再結合寿命 (2007)
  • Author(s): 冨本慎一, ら
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] ホーン型1.5μm単一光子発生器のPLE選択励起 (2007)
  • Author(s): 竹本一矢, ら
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学 (札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] InAs/InP量子ドットにおけるInAs濡れ層の近接場イメージング分光 (2007)
  • Author(s): 久保田良輔, ら
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学 (札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Presentation] 1.55μm帯発光InAs/InP単一量子ドットの近接場分光 (2007)
  • Author(s): 中島幸次, ら
  • Organizer: 第68回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学 (札幌市)
  • Year and Date: 2007-09-04
• [Book] 薄膜ハンドブック(第2版) (2008)
  • Author(s): 佐久間芳樹
  • Total Pages: 254-255
  • Publisher: オーム社