| 研究課題/領域番号 |
20H02183
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 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 | 和歌山大学 |
|---|
研究代表者 |
尾崎 信彦 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30344873)
|
|---|
| 研究分担者 |
池田 直樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, 主任エンジニア (10415771)
渡辺 英一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, エンジニア (10469786)
久保 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (30316096)
赤阪 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 特別研究員 (70322584)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
|
|---|
| キーワード | 量子ドット / 近赤外光源 / 光コヒーレンストモグラフィー / 波長掃引光源 / 光コヒーレンストモグラフィー（OCT） / 分子線エピタキシー（MBE） / OCT |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近赤外光を用いた非侵襲な医療用断層イメージング技術である光コヒーレンストモグラフィー(OCT)の画像性能（分解能や画像深さ）向上に貢献すべく、半導体ナノ材料である自己組織化InAs量子ドット(QD)を用いた広帯域波長掃引レーザ光源の開発を行う。自己組織化InAs-QDは、特有のサイズ分布による広帯域な発光および利得特性を近赤外波長帯に有しており、この特性に加え、我々が培ってきた発光波長制御を含むQD成長技術を駆使して、広帯域かつシームレスな光学利得媒体とすることで、従来光源を凌駕する分解能と画像深さを実現するOCT光源への応用を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
自己組織化InAs量子ドット(QD)を用いた近赤外波長掃引レーザー光源を開発し、波長掃引型光コヒーレンストモグラフィー(SS-OCT)光源へ応用した。InAs-QDは自己組織的に成長するナノ結晶の集合体であり、サイズ分布による広帯域な発光と光利得を近赤外波長帯で示す。さらに、成長条件によって光学特性を制御できるため、OCTに有用な生体透過性の高い波長帯（1-1.1μm帯）において最大の光利得が得られるよう調整可能である。これらの特長を活かして作製したQDベースの波長掃引型OCT光源を、独自に構築したSS-OCTに導入して画像取得を行い、その性能の定量評価を行った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、利得特性を制御したInAs量子ドットによる波長掃引光源の実現および波長掃引型OCTへの応用の可能性が示された。この結果は、OCTに有用な波長帯での新たな波長掃引光源の提供につながる意義ある成果といえる。特に、既存光源では実現しにくい波長帯での高利得媒体を半導体材料によって提供できるため、光源の小型・軽量化といったメリットにつながり、OCTの新たな応用展開も期待される。
|
