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2010 Fiscal Year Annual Research Report

低しきい値量子細線レーザーの作製とその発振特性の物理

Research Project

Project/Area Number 20360135
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

秋山 英文  東京大学, 物性研究所, 准教授 (40251491)

Keywords量子細線レーザー / 低しきい値 / 光励起 / 電流注入 / 定量計測 / 絶対感度
Research Abstract

本研究では、へき開再成長T型量子細線の利点を生かして量子細線レーザーの低しきい値発振を行い量子井戸レーザーと比較し、そしてそれらのデバイスが示すレーザー発振特性と光学物性・光学応答を定量計測し、量子細線レーザーの利点や性能が上記の最初の理論予測どおりなのかどうかを検証することを目的とした。
15-20周期の量子細線を活性層に用いた垂直配置p-n接合を有する電流注入量子細線レーザー、そのp型とn型を逆に配置した転置型電流注入量子細線レーザー、平行配置p-n接合を有する電流注入量子細線レーザーなど、各種のデバイスに対して、電流注入と光励起により非中性及び中性の電子正孔分布を形成し、利得スペクトルやピーク利得の定量評価を行った。光励起により半導体レーザー中にキャリア生成を行った場合は中性の電子正孔系が形成されるが、p-n接合から電流注入を行った場合には一般に非中性の電子正孔系が形成されるので、同一の量子細線LD試料に対して、光励起と電流注入により励起を行って非中性の効果を抽出し、それが低しきい値化に有効に寄与しうるかどうかを系統的に調べた。
単一量子細線電流注入レーザーに、誘電体多層膜による高反射コーティングを施し、究極の低しきい値レーザー発振を試みた。低透明電流を示すデータは得られたが、発振には至らなかった。
断面積の小さいナノ構造を活性層に用いた場合の、吸収や利得を定量的に効率よく評価するための手法が開発された。測定系の絶対感度校正のために、過去にルミノール化学発光やホタル生物発光などに用いるため開発した生物化学発光絶対光量計測装置の校正用ツールの改造・活用を行った。

  • Research Products

    (27 results)

All 2011 2010

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Coulomb-modulated gain spectra in current-injection T-shaped quantum-wire lasers2011

    • Author(s)
      M.Okano, M.Yoshita, H.Akiyama, P.Huai, T.Ogawa, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • Journal Title

      Phys.Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 20-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Mg doping on Optical and Electrical Properties of GaNAs Multiple Quantum Wells2011

    • Author(s)
      Masahiro Shiraga, Yuko Nakai, Tomohiko Hirashima, Akinobu Kittaka, Mari Ebisu, Naoshi Takahashi, Takeshi Noda, Masato Ohmori, Hidefumi Akiyama, Noriaki Tsurumachi, Shunsuke Nakanishi, Hayato Miyagawa, Hiroshi Itoh, Shyun Koshiba
    • Journal Title

      Phys.Status Solidi C

      Volume: 8 Pages: 420-422

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LaVO4 : Eu Phosphor films with enhanced Eu solubility2011

    • Author(s)
      T.Higuchi, Y.Hotta, Y.Hikita, S.Maruyama, Y.Hayamizu, H.Akiyama, H.Wadati, D.G.Hawthorn, T.Z.Regier, R.I.R.Blyth, G.A.Sawatzky, H.Y.Hwang
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett.

      Volume: 98 Pages: 071902

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum Yields and Quantitative Spectra of Firefly Bioluminescencc with Various Bivalent Metal Ions2011

    • Author(s)
      Yu Wang, Hidehiro Kubota, Nobuyuki Yamada, Tsutomu Irie, Hidefumi Akiyama
    • Journal Title

      IPhotochemistry and Photobiology

      Volume: (掲載確定,掲載確定(印刷中))

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ホタルの発光の効率と色変化機構-定量計測による新事実-2010

    • Author(s)
      秋山英文, 安東頼子, 王瑜
    • Journal Title

      現代化学

      Volume: 473 Pages: 21-25

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescence from single isoelectronic traps in nitrogen delta-doped GaAs grown on GaAs(111)A2010

    • Author(s)
      T.Fukushima, Y.Hijikata, H.Yaguchi, S.Yoshida, M.Okano, M.Yoshita, H.Akiyama, S.Kuboya, R.Katayama, K.Onabe
    • Journal Title

      Physica E 42

      Volume: 10 Pages: 2529-2531

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] pH-Dependent Fluorescence Spectra, Lifetimes, and Quantum Yields of Firefly-Luciferin Aqueous Solutions Studied by Selective-Excitation Fluorescence Spectroscopy2010

    • Author(s)
      Yoriko Ando, Hidefumi Akiyama
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys

      Volume: 49 Pages: 117002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] T-shaped GaAs/AlGaAs Single Quantum Wire Laser by Arm-arm Current-Injection2011

    • Author(s)
      KIM Changsu, OKANO Makoto1, MOCHIZUKI Toshimitsu, YOSHITA Masahiro, CHEN Shaoqiang, AKIYAMA Hidefumi, PFEIFFER Loren N., WEST Ken W.
    • Organizer
      Kp-I-021、Semiconductor Physics Divsion、The Korean Physical Society
    • Place of Presentation
      Daejeon Convention Center, Daejoen, South Korea
    • Year and Date
      20110413-20110415
  • [Presentation] Room Temperature Waveguide Mode Evaluation of the Semiconductor Quantum Well Laser by the Point Excitation Hakki-Paoli Method2011

    • Author(s)
      KIM changsu, MOCHIZUKI Toshimitsu, YOSHITA Masahiro, CHEN Shaoqiang, AKIYAMA Hidefumi, PFEIFFER Loren N.1, WEST Ken W.1
    • Organizer
      Ep-I-036、Applied Physics Division、The Korean Physical Society
    • Place of Presentation
      Daejeon Convention Center, Daejoen, South Korea
    • Year and Date
      20110413-20110415
  • [Presentation] 磁場印加下におけるT型量子細線の発光励起スペクトル測定2011

    • Author(s)
      岡野真人, 秋山英文, 金光義彦, Loren Pfeiffer, Ken West
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] Short pulse generation by gain switching in InGaAs QW ridge Laser under optical pumping2011

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Masahiro Yoshita, Toshimitsu Mochizuki, Hidefumi Akiyama, Hiroyuki Yokoyama
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] 非ドープ及びnドープT型量子細線レーザーにおける発振及び利得特性の温度変化2011

    • Author(s)
      福田圭介, 吉田正裕, 望月敏光, 秋山英文, 岡野真人, Ping Huai, 浅野健一, 小川哲生, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] 半導体量子細線における-次元電子正孔光学利得の静的遮蔽相互作用形状依存性2011

    • Author(s)
      吉田正裕, 岡野真人, 秋山英文, 懐平, 小川哲生
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] 共鳴・非共鳴励起条件下における非ドープGaAs量子井戸の発光減衰2011

    • Author(s)
      丸山俊, 陳少強, 吉田正裕, 望月敏光, 秋山英文, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • Year and Date
      20110325-20110328
  • [Presentation] パルスレーザー堆積法により作製したアナターゼ型TiO2薄膜の成長レート依存性2011

    • Author(s)
      立川卓, 簑原誠人, 秋山英文, 疋田育之, クリストファーベル, ハロルドファン
    • Organizer
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      20110324-20110327
  • [Presentation] GaAs(110)基板上に作製した窒素δドープGaAsにおける等電子トラップからの発光特性評価2011

    • Author(s)
      高宮健吾, 福島俊之, 星野真也, 八木修平, 土方泰斗, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎, 矢口裕之
    • Organizer
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      20110324-20110327
  • [Presentation] 量子細線における-次元電子正孔系の光学利得と静的遮蔽相互作用2010

    • Author(s)
      吉田正裕, 岡野真人, 秋山英文, 懐平, 小川哲生
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キヤンパス
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] GaAs量子井戸の発光励起スペクトルにおける共鳴レーリー散乱の寄与2010

    • Author(s)
      丸山俊, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キヤンパス
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] Temperature-dependent radiative lifetime of excitons in high quality T-shaped quantum wires2010

    • Author(s)
      陳少強, 吉田正裕, 望月敏光, 丸山俊, 金昌秀, 秋山英文, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] 点励起Hakki-Paoli法による半導体量子井戸レーザーの導波路モード評価2010

    • Author(s)
      金昌秀, 望月敏光, 吉田正裕, 陳少強, 丸山俊, 秋山英文, Loren N,Pfeiffer, Ken W.Weat
    • Organizer
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] Investigation on Quantum Yield and Quantitative Spectrum of Firefly Bioluminescence in the Presence of Metal Ions2010

    • Author(s)
      王喩, 渡辺和彦, 山田展之, 入江勉, 久保田英博, 秋山英文
    • Organizer
      日本生物物理学会第48回年次大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス,仙台
    • Year and Date
      20100920-20100922
  • [Presentation] 窒素δドープGaAs/AlGaAsヘテロ構造における等電子トラップからの発光特性評価2010

    • Author(s)
      高宮健吾, 遠藤雄太, 福島俊之, 星野真也, 八木修平, 土方泰斗, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎3, 片山竜二, サノーピンサクンタム, 矢口裕之
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 窒素δドープGaAs中の等電子トラップを形成する窒素原子対配列に関する研究2010

    • Author(s)
      星野真也, 遠藤雄太, 福島俊之, 高宮健吾, 八木修平, 土方泰斗, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二, 矢口裕之
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] 極低窒素濃度GaAsNにおける窒素ペアからの発光の窒素濃度依存性2010

    • Author(s)
      石川輝, 八木修平, 土方泰斗, 吉田貞史, 岡野真人, 望月敏光, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二, 矢口裕之
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Micro-photoluminescence and lasing characterizations of high-quality 100-period T-shaped quantum-wire lasers2010

    • Author(s)
      Shaoqiang Chen, Toshimitsu Mochizuki, Masahiro Yoshita, Shun Maruyama, Changsu Kim, Hidefumi Akiyama, Loren N.Pfeiffer, Ken W.West
    • Organizer
      The 16th International Conference on Crystal Growth
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20100808-20100813
  • [Presentation] Optical waveguide-transmission spectroscopy of one-dimensional excitons in T-shaped quantum wires2010

    • Author(s)
      M.Yoshita, M.Okano, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • Organizer
      The 30th International Conference on the Physics of Semiconductors
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20100725-20100730
  • [Presentation] Coulomb-modulated gain spectra in current-injection T-shaped quantum-wire lasers2010

    • Author(s)
      M.Okano, M.Yoshita, H.Akiyama, L.N.Pfeiffer, K.W.West
    • Organizer
      The 9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      20100711-20100716

URL: 

Published: 2012-07-19  

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