2015 Fiscal Year Research-status Report
バンド間及びサブバンド間遷移中・遠赤外線量子井戸レーザの研究
| Project/Area Number |
26390009
|
|---|
| Research Institution | Shizuoka University |
|---|
Principal Investigator |
石田 明広 静岡大学, 工学部, 教授 (70183738)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 中赤外レーザ / テラヘルツレーザ / 量子井戸 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
波長3～10μm領域のバンド間遷移中赤外レーザ及び波長25-50μmの未開拓波長域の量子カスケードレーザへの応用をめざして、1分子層程度のEuTeを周期的に挿入したEuTe/PbTe及びEuTe/PbSnTe超格子構造を作製した。X線回折測定では、両超格子とも高次のサテライトが観察され、理論回折パターンとの比較により良好な歪超格子となっていることが分かった。透過電子顕微鏡(TEM)測定でも拡散の少ない良好な構造が作製できていることを確認した。また、EuTe/PbTe短周期超格子の赤外透過スペクトルを測定し、バンド間遷移エネルギーを理論値と比較することにより、理論計算プログラムをカスケード構造設計に利用できることを確認した。量子カスケードレーザ構造作製基板用にPbTe単結晶成長も行い、レーザ成長用基板への加工を行なった。
また、バンド間遷移中赤外レーザのレーザ発振の容易さを評価するために、固体レーザ励起フォトルミネッセンス特性装置を立ち上げ、作製したPbSrS/PbS量子井戸構造、PbEuTe/PbTeダブルへテロ構造及びPbEuSnTe/PbSnTeダブルへテロ構造の光励起発光を評価・比較した。収束イオンビーム(FIB)加工装置により導波路及びミラー端面を形成したPbSrS/PbS系レーザ構造においてはレーザ動作が得られたが、PbEuTe/PbTe及びPbEuSnTe/PbSnTeレーザ構造では、レーザ発振は得られていない。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
光励起中赤外レーザの発光特性を外部共振器型光励起レーザを構成して測定する予定であったが、高品質な外部共振器用ミラーの作製上の問題もあり、発光特性が得られていない。活性層構造を容易に評価できるよう、FIB加工により光励起端面発光レーザ構造を作製する方法を試み、PbSrS/PbS構造においてはレーザ発振が得られている。今後、PbEuTe/PbTe系構造やPbEuSnTe/PbSnTe系構造についても発光特性評価を行なう。
|
| Strategy for Future Research Activity |
EuTe/PbTe短周期超格子を用いた量子カスケードレーザの作製準備が整ったので、今後、レーザ構造の作製と発光特性の評価を進めていく。
光励起チューナブル中赤外レーザの作製においては、励起光を透過し、中赤外光を99%程度反射できる多層膜ミラーが必要であり、フッ化バリウムとSnSの組み合わせ等、バンドギャップの広い材料系での良好な多層膜ミラーの作製を試みる。また、端面発光レーザ構造による活性層発光特性の評価も平行して行なう。
|
| Causes of Carryover |
研究を進める際に結晶成長用電気炉の破損など予定外の出費が必要になり、物品費の決算が予算より多くなっている。それに対し調査旅費として校費等の別の予算を使うことにより、本予算からの支出を切り詰めており、結果として4,524円の余りが生じている。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究を進める上で、予定外の物品費も必要になるので、H27年度に余った4,524円はH28年度の物品費に合算して使用したい。
|
Research Products
(2 results)
