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分極反転エピタクシーの研究と波長変換素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 08405002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 良一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40133102)

研究分担者 宇佐美 徳隆  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (20262107)
矢口 裕之  埼玉大学, 工学部, 助教授 (50239737)
近藤 高志  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60205557)
尾鍋 研太郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50204227)
白木 靖寛  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
41,700千円 (直接経費: 41,700千円)
1998年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
1996年度: 22,400千円 (直接経費: 22,400千円)
キーワード非線形光学 / 波長変換 / 光第2高調波発生 / 化合物半導体 / 分極反転 / 副格子交換 / 疑似位相整合 / アンチフェイズドメイン / 差調波発生 / 差周波発生
研究概要

1. 分極反転エピタクシーの実証
GaAs/Si/GaAs(100),GaAP/Si/GaP(100),GaAs/Ge/GaAs(100),GaAs/Ge/GaAs(111)の系についていずれも分極反転エピタクシーが実現できることを実証した。MBEを用いた結晶成長で再現性良く分極反転を実現できる条件を見出した。分極反転の確認にはRHEEDと異方性エッチングが有効であった。
2. 分極反転エピタクシャル膜の評価
反射SHG測定によって分極反転エピタクシー法で成長したエピ膜の非線形光学定数の符合が確かに反転していることを確認した。また,X線定在波法によっても分極反転の有無が確認できることを示した。XTEM観察によってアンチフェイズドメインの挙動を観察することに成功し,RHEED観察の結果とあわせて,副格子交換のメカニズムを解明することができた。さらに興味深い現象として,GaAs/Ge/GaAs(111)において現状では異常な(111)Σ3粒界が存在することがXTEM観察によって判明した。
3. 周期分極反転構造の作製
GaAs/Ge/GaAs(100)系分極反転エピタクシーの手法を用いて周期的分極反転構造AlGaAsデバイスを作製する方法を考案した。成長の初期過程でアンチフェイズドメインが発生してもデバイス部に影響を与えることなく成長がおこなえる点が大きな特徴である。MBEによる再成長によって非常に良質な周期分極反転構造を作製することに成功した。現在,この技術を用いて導波路型波長変換デバイスの試作をおこなっているところである。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] T.Kondo and R.Ito: "A Comparative Study on Nonlinear Optical Properties of Chiral and Racemic 2- (α-Methylbenzylamino) -5-Nitropyridine Crystals" Nonlinear Opt.15. 163-166 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hashizume,T.Tsuruzono,T.Kondo,and R.Ito: "Fabrication of Periodic Waveguides Using Organic Crystals and Fluorinated Poly-imides for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Opt.Rev. 4(2). 316-320 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji,T.Kondo,A.Kita-moto,M.Shirane,and R.Ito: "Absolute Scale of the Second-Order Nonlinear Optical Coefficients" J.Opt.Soc.Am.B14(9). 2268-2294 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤高志,庄司一郎,伊藤良一: "非線形感受率の絶対値スケール" 光学. 26(3). 142-143 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤高志,黄晋二,伊藤良一: "化合物半導体の副格子交換エピタキシーとその波長変換素子への応用" Tech.Rep.of IEICE. OPE97-78. 41-45 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Ito and T.Kondo: "Structured Semiconductors for Quadratic Nonlinear Optics" Abst.Int.Workshop on Femtosecond Technology. FST'98. 3-4 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koh,T.Kondo,T.Ishiwada,C.Iwamoto,H.Ichinose,H.Yaguchi,T.Usami,Y.Shiraki,and R.Ito: "Sublattice Reversal in GaAs/Si/GaAs (100) Heterostructures by Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.37(12B). L1493-L1496 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji,H.Nakamura,K.Ohdaira,T.Kondo,R.Ito,T.Okamoto,K.Tatsuki,and S.Kubota: "Absolute Measurement of Second-Order Nonlinear-Optical Coefficients of β-BaB_2O_4 for Visible to Ultraviolet Second-Harmonic Wavelengths" J.Opt.Soc.Am.B. (印刷中). (1999)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Nishina,R.Katayama,T.Kondo,R.Ito,J.-C.Kim,T.Watanabe,and S.Miyata: "Design and Fabrication of Organic Waveguiding Devices for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Nonlinear Opt.(印刷中). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koh,T.Kondo,M.Ebihara,T.Ishiwada,H.Sawada,H.Ichinose,I.Shoji,and R.Ito: "GaAs/Ge/GaAs Sublattice Reversal Epitaxy on GaAs (100) and (111) Substrate for Nonlinear Optical Devices" Jpn.J.Appl.Phys.(印刷中). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji,T.Kondo,and R.Ito: "Second-Order Susceptibilities of Various Dielectric and Semiconductor Materials" Opt.Quantum Electron.(印刷中). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤 高志: "「量子工学ハンドブック」 量子工学の基礎・非線形光学効果" 朝倉書店(出版予定), (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji,T.Kondo,and R.Ito: ""Absolute Scale of Quadratic Nonlinear-Optical Susceptibilities" in ICO Book Vol.4 : Trends in Optics and Photonics (T.Asakura,Ed.)" Springar-Verlag(印刷中), 1999

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kondo and R.Ito: "A Comprehensive Study on Nonlinear Optical Properties of Chiral and Racemic 2- (alpha-Methylbenzylamino) -5-Nitoropyridine Crystals" Nonlinear Opt.15. 316-320 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hashizume, T.Tsuruzono, T.Kondo, and R.Ito: "Fabrication of Periodic Waveguides Using Organic Crystals and Fluorinated Polyimides for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Opt.Rev.4. 316-320 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji, T.Kondo, A.Kitamoto, M.Shirane, and R.Ito: "Absolute Scale of the Second-Order Nonlinear Optical Coefficients" J.Opt.Soc.Am.B 14. 2268-2294 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kondo, I.Shoji, and R.Ito: "Absolute Scale of the Nonlinear Optical Susceptibilities (in Japanese)" KOGAKU (Optics). 26. 142-143 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kondo, S.Koh, and R.Ito: "Sublattice Inversion Epitaxy in Compound Semiconductors and Its Application to Wavelength Conversion Devices (in Japanese)" Tech.Rep.of IEICE. OPE97-78. 41-45 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koh, T.Kondo, T.Ishiwada, C.Iwamoto, H.Ichinose, H.Yaguchi, T.Usami, Y.Shiraki, and R.Ito: "Sublattice Reversal in GaAs/Si/GaAs (100) Heterostructres by Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.37. L1493-L1496 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji, H.Nakamura, K.Ohdaira, T.Kondo, R.Ito, T.Okamoto, K.Tatsuki, and S.Kubota: "Absolute Measurement of Second-Order Nonlinear-Optical Coefficients of beta-BaB_2O_4 for Visible to Ultraviolet Second-Harmonic Wavelengths" J.Opt.Soc.Am.B. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Nishina, R.Katayama, T.Kondo, R.Ito, J.-C.Kim, T.Watanabe, and S.Miyata: "Design and Fabrication of Organic Waveguiding Devices for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Nonlinear Opt.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koh, T.Kondo, M.Ebihara, T.Ishiwada, H.Sawada, H.Ichinose, I.Shoji, and R.Ito: "GaAs/Ge/GaAs Sublattice Reversal Epitaxy on GaAs (100) and (111) Substrate for Nonlinear Optical Devices" Jpn.J.Appl.Phys.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji, T.Kondo, and R.Ito: "Second-Order Susceptibilities of Various Dielectric and Semiconductor Materials" Opt.Quantum Electron.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Shoji, T.Kondo, and R.Ito: "Absolute Scale of Quadratic Nonlinear-Optical Susceptibilities" in ICO Book Vol.4 : Trends in Optics and Photonics (T.Asakura, Ed.). Springer Verlag (in press),

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koh, T.Kondo, T.Ishiwada, C.Iwamoto, H.Ichinose, H.Yaguchi, T.Usami, Y.Shiraki, and R.Ito: "Sublattice Reversal in GaAs/Si/GaAs(100) Heterostructures by Molecular Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.37(12B). L1493-L1496 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Shoji, H.Nakamura, K.Ohdaira, T.Kondo, R.Ito, T.Okamoto, K.Tatsuki, and S.Kubota: "Absolute Measurement of Second-Order Nonlinear-Optical Coefficients of β-BaB_2O_4 for Visible to Ultraviolet Second-Harmonic Wavelenghs" J.Opt.Soc.Am.B. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Nishina, R.Katayama, T.Kondo, R.Ito, J.-C.Kim, T.Watanabe, and S. Miyata: "Design and Fabrication of Organic Waveguiding Devices for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Nonlinear Opt.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Koh, T.Kondo, M.Ebihara, T.Ishiwada,H.Sawada, H.Ichinose, I.Shoji, and R.Ito: "GaAs/Ge/GaAs Sublattice Reversal Epitaxy on GaAs(100) and (111) Substrate for Nonlinear Optical Devices" Jpn.J.Appl.Phys.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Sohji, T.Kondo, and R.Ito: "Second-Order Susceptibilities of Various Dielectric and Semiconductor Materials" Opt.Quantum Electron.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Sohji, T.Kondo, and R.Ito: "“Absolute Scale of Quadratic Nonlinear-Optical Susceptibilities" in ICO Book Vol.4 : Trends in Optics and Photonics (T.Asakura, ed.) (印刷中)" Springar-Verlag, (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hashizume, T.Tsuruzono, T.Kondo, and R.Ito: "Fabrication of Periodic Waveguides Using Organic Crystals and Fluorinated Polyimides for Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation" Optical Review. 4(2). 316-320 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Shoji, T.Kondo, A.Kitamoto, M.Shirane, and R.Ito: "Absolute Scale of the Second-Order Nonlinear Optical Coefficients" J.Opt,Soc.Am.B14(9). 2268-2294 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤高志, 庄司一郎, 伊藤良一: "非線形感受率の絶対値スケール" 光学. 26(3). 142-143 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤高志, 黄晋二, 伊藤良一: "化合物半導体の副格子交換エピタキシ-とその波長変換素子への応用" Tech.Rep.of IEICE. OPE97-78. 41-45 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Ito and T.Kondo: "Structured Semiconductors for Quadratic Nonlinear Optics" Abst.Int.Workshop on Femtosecond Technology. FST'98. 3-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kondo: "A Comparative Study on Nonlinear Optical Properties of Chiral and Racemic 2-(α-Methylbenzylamino)-5-Nitropyridine Crystals" Nonlinear Opt.15. 163-166 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 高志: "「量子工学ハンドブック」量子工学の基礎・非線形光学効果" 朝倉書店(3月出版予定), (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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