2019 Fiscal Year Research-status Report
金属マルチナノポア構造を用いた波長可変量子ドットレーザーの創生
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19K05234
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
龍崎 奏 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (60625333)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プラズモン / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、金属マルチナノポア構造と量子ドットを組み合わせることで、新しい原理に基づく「白色レーザー」兼「単色波長可変レーザー」の技術開発と原理構築を行う。具体的には、直径100 nm程度の金属マルチナノポア構造を量子ドットが分散している溶液で満たし、量子ドットからの発光をナノポア構造とプラズモン共鳴させることでレージングさせる。三原色RGBに対応した3～7種類の発光特性を有する量子ドットを用い、さらにそれらの発光特性に対応したプラズモン共鳴波長を有する数種類のナノポア構造（共鳴波長は直径に依存）を同一基板上に作製する。そして、溶液中における各量子ドットの存在比率を調整することで「白色レージング」または「単色レージング」を選択することが可能となる。本レーザー技術はLEDに変わる高効率照明としてや、ペタビット通信を可能のするコア技術として期待でき、本研究によって次世代光源の技術創生を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本実験に用いる量子ドットの合成を終え、さらにナノポアデバイスの作製プロセスを確立しており、概ね順調に研究が進んでいる。また、量子ドットの発光波長を合成後に変化させる条件も見出し、今後のデバイス設計において選択肢を増やすことにも成功している。一方、計測系においても励起光源として紫外レーザーを購入し、量子ドットレーザーの評価系は概ね完成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は合成した量子ドッドの薄膜をLB（LS）法によって成膜する条件を見出し、ナノポア構造の上に成膜する。最終的に構築した評価系において励起光をデバイスに照射し、量子ドットからの発光特性およびナノポアのプラズモン特性の相関性を明らかにする。その後、レージング条件の検討を行い、レージングにむけたデバイスの最適化を行う。
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