2009 Fiscal Year Annual Research Report
局所ドーピング構造半導体による単一光子発生に関する研究
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21360004
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
矢口 裕之 Saitama University, 理工学研究科, 教授 (50239737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土方 泰斗 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70322021)
尾鍋 研太郎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (50204227)
片山 竜二 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40343115)
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| Keywords | 半導体物性 / 光物性 / 結晶工学 / 応用光学・量子光工学 / MBE,エピタキシャル / 単一光子 |
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| Research Abstract |
本研究では、原子層ドーピング技術などを用いて局所ドーピング構造半導体を作製し、量子暗号通信や量子コンピュータなどの量子情報技術において重要な役割を果たす、優れた波長再現性・完全なランダム偏光・高い光子発生効率などの特徴を有する単一光子発生の実現を目指している。当該年度は、原子層ドーピング技術を用いることによって、窒素原子を局所ドーピングしたGaAsを作製し、窒素原子対によって形成される等電子トラップからの単一光子発生を研究の対象とした。具体的な研究実績は以下のとおりである。
・歪み制御による完全なランダム偏光の実現
結晶成長に用いるGaAs基板の面方位を従来の(001)面から(111)面へと変更することによって、試料構造中の歪みの面内異方性をなくし、(001)面上に作製した場合に生じていた発光線の分裂を解消することに成功した。また、これによって、量子暗号通信にとって望ましい完全なランダム偏光を実現した。
・キャリア閉じ込め構造による完全なランダム偏光および高い光子発生効率の実現
窒素原子ドーピングGaAs層をAlGaAs層で挟んだダブルヘテロ構造を作製することによって、試料構造中の歪みの面内異方性をなくし、キャリアの閉じ込めを行うことをねらった。窒素原子ドーピングGaAs層から等距離になるようにAlGaAs層を配置することによって歪みの面内異方性がなくなり、窒素原子対によって形成された単一の等電子トラップからの発光をランダム偏光とすることに成功した。また、AlGaAs層で挟むことによって、試料表面での非発光再結合や基板へのキャリア拡散を抑制し、相対的に光子発生効率の向上を図ることができた。
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[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2009
Author(s)
高宮健吾, 遠藤雄太, 福島俊之, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二
Organizer
第70回応用物理学会学術講演会
Place of Presentation
富山県・富山大学
Year and Date
2009-09-09
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[Presentation] 様々な面方位基板上に作製した窒素δドープGaAs中の等電子トラップからの発光(III)2009
Author(s)
福島俊之, 高宮健吾, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 尾鍋研太郎, 片山竜二
Organizer
第70回応用物理学会学術講演会
Place of Presentation
富山県・富山大学
Year and Date
2009-09-09
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[Presentation] Photoluminescence from single isoelectronic traps in nitrogen delta-dopedGaAs grown on GaAs(111)A2009
Author(s)
福島俊之, M.Ito, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 吉田正裕, 秋山英文, S.Kuboys, 片山竜二, 尾鍋研太郎
Organizer
The 14th International Conference on Modulated Semiconductor Structures
Place of Presentation
兵庫県・神戸国際会議場
Year and Date
2009-07-21
