• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

窒化物半導体の非線形光学定数の精密評価と内部電界による制御

研究課題

研究課題/領域番号 19032003
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

近藤 高志  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (60205557)

研究分担者 須田 淳  京都大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00293887)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2008年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2007年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード非線形光学材料 / 窒化物半導体 / 非線形光学定数 / 第2高調波発生 / 疑似位相整合 / 波長変換 / 内部電界 / 電場誘起第2高調波発生
研究概要

バルク試料を用いた回転型メーカーフリンジ法とウェッジ法とを併用することでSiCとGaNのintrmsicな非線形光学定数(d=x^<(2)>/2)の精密測定をおこなった。また, MBE法によるGaN周期極性反転構造の作製と導波路作製に取り組んだ。
1. SiCの非線形光学定数精密測定
GaNエピタキシャル薄膜の非線形光学定数をはかる準備として, 基板材料となるSiCの非線形光学定数評価をおこなった。その結果は以下のとおり。6H-SiCの非線形光学定数は, d_<31>=6.7pm/V, d_<15>=6.5pm/V, d_<33>=-12.5pm/V。4H-SiCの非線形光学定数は, d_<31>=6.5pm/V, d_<15>=6.7pm/V, d_<33>=-11.7pm/V。両者は測定誤差の範囲内で一致しているが, 4H-SiCのd_<33>が若干小さく, 理想的四面体構造に対して予想されるd_<33>/d_<31>=-2からのずれが大きい。これは, 4H-SICが6H-SiCと比較して格子の歪みが大きいことを反映している。
2. GaNの非線形光学定数精密測定
液相成長のバルク試料とエピタキシャル成長自立基板を試料として用い, GaNのintrinsicな非線形光学定数の精密測定をおこない, 以下の結果が得られた。d_<31>=2.4pm/V, d_<15>=2.5pm/V, d_<33>=-3.8pm/V。GaNは理想的四面体構造からの歪みが大きく, その結果, d_<33>/d_<31>=-2の関係から大きくずれている。また, この結果は, エピタキシャル薄膜試料を用いて測定された既報の値と比較してかなり小さく, これまでの測定に内部電界と3次非線形光学効果の影響が混入していたことをうかがわせる。
3. 周期極性反転GaN導波路の作製
MBEによるGaNエピタキシャル膜の格子極性制御の再現性を確認した上で, 疑似位相整合波長変換デバイス作製に不可欠な周期極性反転GaNの作製をおこなった。また, 導波路デバイス作製プロセス開発の第一段階としてリフトオフによるリブ構造作製が可能であることを示した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Accurate measurements of second-order nonlinear-optical coefficients of silicon carbide2009

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, I. Shoji, J. Suda, and T. Kondo
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 615-617

      ページ: 315-318

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive analysis of multiple-reflection effects on rotational Maker-fringe experiments2008

    • 著者名/発表者名
      M. Abe, I. Shoji, J. Suda, and T. Kondo
    • 雑誌名

      J. Opt. Soc. Am B 25

      ページ: 1616-1624

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] GaNの2次非線形光学定数精密測定2009

    • 著者名/発表者名
      阿部真, 佐藤弘章, 吉村政志, 北岡康夫, 森勇介, 庄司一郎, 近藤高志
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分極反転材料における非線形光学定数の精密測定2009

    • 著者名/発表者名
      庄司一郎, 近藤高志
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MBE法を用いたGaN格子極性反転構造の作製2009

    • 著者名/発表者名
      片山竜二, 福原裕次郎, 近藤高志, 尾鍋研太郎
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Accurate Measurement of Nonlinear Optical Coeffcients of 6H Silicon Carbide by Rotational Maker-Fringe Technique2008

    • 著者名/発表者名
      M. Abe, H. Sato, J. Suda, I. Shoji, and T. Kondo
    • 学会等名
      2008 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2008)
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Accurate Measurements of Second-Order Nonlinear-Optical Coefficients of Silicon Carbide2008

    • 著者名/発表者名
      H. Sato, I. Shoji, J. Suda, and T. Kondo
    • 学会等名
      7th European Conference on Silicon Carbide and Related Materiak
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2008-09-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ウェッジ法を用いたSiCの2次非線形光学定数精密測定2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘章, 袴田真史, 庄司一郎, 須田淳, 近藤高志
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 回転型メーカーフリンジ法を用いた6H-SiCの2次非線形光学定数精密測定2008

    • 著者名/発表者名
      阿部真, 佐藤弘章, 須田淳, 庄司一郎, 近藤高志
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多重反射効果を考慮した回転型メーカーフリンジ精密解析I2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘章, 阿部真, 丸山晃市, 田中宏昌, 須田淳, 庄司一郎, 近藤高志
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日大船橋
    • 年月日
      2008-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多重反射効果を考慮した回転型メーカーフリンジ精密解析II2008

    • 著者名/発表者名
      阿部真, 佐藤弘章, 丸山晃市, 田中宏昌, 須田淳, 庄司一郎, 近藤高志
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日大船橋
    • 年月日
      2008-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Accurate Determination of Nonlinear Optical Coefficients of Hexagonal Silicon Carbide of Polytype 6H2007

    • 著者名/発表者名
      M. Abe, K. Maruyama, H. Sato, H. Tanaka, J. Suda, I. Shoji, T. Kondo
    • 学会等名
      Nonlinear Optics: Materials Fundamentals and Applications
    • 発表場所
      ハワイ(米国)
    • 年月日
      2007-08-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 光学材料の屈折率制御技術の最前線(分担執筆。「屈折率測定法」を担当)2009

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 薄膜ハンドブック 第2版 (「非線形光学薄膜」を担当)2008

    • 著者名/発表者名
      近藤 高志(分担執筆)
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi