| 研究課題/領域番号 |
19K23508
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0302:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
田尻 武義 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (00842949)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
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| キーワード | 窒化物半導体 / フォトニック結晶 / 光回路 / 窒化ガリウム / マイクロディスク / 電気光化学エッチング / 量子ナノ構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光波長程度に周期的な屈折率分布を有する構造「フォトニック結晶」は、光禁制帯を活かした微小領域での光の捕捉や伝搬の制御が可能である。これらの微小領域における光の制御技術は、組み合わせて集積化することで多彩な機能を有する高密度光集積回路への応用が期待される。紫外から赤外を含む広帯域の波長領域に向けた応用には、特に窒化物半導体をベース材料としたフォトニック結晶に期待が寄せられている。本研究では、結晶再成長技術を中心とする新たな作製技術の開発に挑戦することで、これまで窒化物半導体フォトニック結晶では実現されていない能動素子と受動素子の同時集積化の実現に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
可視光領域における発光特性の制御性に優れた窒化物半導体を材料として、フォトニック結晶への能動素子と受動素子の同時集積化の実現に向けた検証実験を行った。半導体レーザ光源を利用した光電気化学エッチングを用いることで、可視光を閉じ込められる中空状窒化ガリウム薄膜（スラブ）構造を高品質に作製できることを示した。さらに、同手法により、中空スラブ型フォトニック結晶を作製できる可能性と、そこに受動素子と能動素子を同時集積するための光素子および局在量子井戸の実現可能性を示唆する実験結果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、GaN スラブ型フォトニック結晶上において、InGaN QWの局所形成が可能であることを示しており、今後、フォトニック結晶における能動素子・受動素子の同時集積化の実現につながる可能性がある。光素子の集積化による高度な可視光制御は、イメージングなどの応用に向けた基盤技術として将来期待される。
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