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Searching new operation area for QCL by Gain Mapping using NEGF

研究課題

研究課題/領域番号 18K04251
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

Yun Joosun  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (30817359)

研究分担者 平山 秀樹  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (70270593)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードQCL / AlGaN / NEGF / Alloy disorder / Radom field / Dipole scattering / Self-energy / Random electric field / Interface roughness / Roughness-induced charge / Level broadening / GaN / GaAs / AlGaAs
研究成果の概要

1. GaN/AlGaN 超格子の双極子散乱自己エネルギーがモデル化され、NEGF に基づくキャリア輸送の調査に利用されました。 この研究により、0.3 から 0.7 の間の組成 Al 比が、レベルの広がりに大きく影響することが確認されました。
2. GaN/AlGaN 多重量子井戸 (MQW) の界面での粗さ誘起電荷によるランダム電界の生成が報告されています。 この研究により、GaN/AlGaN MQWのAl組成比が0.1の場合でも、界面品質が悪い場合には、1MV/cm以上のRMSランダム電界を発生できることが明らかになりました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We step forward to clarify the carrier transport in AlGaN-based superlattices through this project's analytical and numerical calculations. Continuous research stemming from this project will help realize the unexplored frequency's terahertz laser device and high-efficiency deep-UV emitter.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Demonstration of High Light-Extraction Efficiency of Double-Metal Surface-Emitting Terahertz Quantum Cascade Laser with High Active Region Occupancy by Adopting Uniform Triangular Prism Photonic Crystal2021

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun, Tsung-Tse Lin, and Hideki Hirayama
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: submitted

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Random electric field induced by interface roughness in GaN/AlGaN multiple quantum wells2019

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun, Dong-Pyo Han, and Hideki Hirayama
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 12 号: 12 ページ: 124005-124005

    • DOI

      10.7567/1882-0786/ab548a

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Broadening mechanisms and self-consistent gain calculations for GaN quantum cascade laser structures2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Ke、Grange Thomas、Lin Tsung-Tse、Wang Li、Jehn Zoltan、Birner Stefan、Yun Joosun、Terashima Wataru、Hirayama Hideki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 113 号: 6 ページ: 061109-061109

    • DOI

      10.1063/1.5029520

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Influence of Dipole Scattering to Level Broadening and Carrier Transport in AlGaN-based Superlattice Structures2019

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun and Hideki Hirayama
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Level broadening by dipole scattering in AlGaN/AlGaN superlattice structures2019

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun and Hideki Hirayama
    • 学会等名
      Infrared Terahertz Quantum Workshop (ITQW 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GaN/AlGaN based THz-QCL taking into account an interface roughness scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun and Hideki Hirayama
    • 学会等名
      the 7th RAP symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Design and analysis of DUV-LEDs and QCLs by utilizing HOKUSAI2019

    • 著者名/発表者名
      Joosun Yun and Hideki Hirayama
    • 学会等名
      the ALL-RIKEN workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Broadening mechanisms and self-consistent gain calculations for GaN quantum cascade laser structures2018

    • 著者名/発表者名
      Ke Wang, Tsung-Tse Lin, Li Wang, Joosun Yun, Wataru Terashima, Hideki Hirayama, Thomas Grange, Zoltan Jehn, and Stefan Birner
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors (IWN) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Design of high performance THz-QCL and DUV-LED

    • URL

      http://i.riken.jp/download/Q18381.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-03-04  

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