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超高速低電圧駆動空間光変調器の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560427
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関中部大学

研究代表者

脇田 絋一  中部大学, 生命健康科学部, 教授 (20301640)

研究分担者 高橋 誠  中部大学, 工学部, 教授 (10236317)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード高速 / 低電圧駆動 / 室温励起子吸収 / 高純度 / 厚い空乏層 / 電気吸収効果 / 電気光学効果 / 空間光変調器 / 低電圧 / 電界吸収変化 / 電界屈折率変化 / 光強度変調 / 低消費電力 / 高速動作 / 高消光比 / 屈折率制御 / 波面制御 / 並列処理 / 励起子吸収 / フランツ・ケルデッシュ効果 / 空間光変調
研究成果の概要

光の超高速性、超並列性を生かした新しい光情報処理素子(空間光変調器)の研究・開発を目的に、超高純度砒化ガリウム(GaAs)を液相エピタキシャル成長により作製し、空乏層厚30μm以上、室温励起子吸収の観測、その電界印加による量子閉じ込めシュタルク効果類似の大幅な長波長側シフトを観測し、層に垂直な光入射構成で大きな消光比(>20dB)を低電圧(<10V)で実現でき、推定応答速度サブnsecを求め、既報告の1000V, 数msecを大幅に超える素子特性を得、液晶に替わる次世代の空間光変調器を実現した。
また、大きな吸収係数変化よりクラマース・クローニッヒの関係から大きな電界屈折率変化を推定した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Excitonic refractive index change in high purity GaAs modulator at room temperature for optical fiber communication network2015

    • 著者名/発表者名
      Durga Prasad Sapkota, Madhu Sudan Kayastha, Koichi Wakita
    • 雑誌名

      International J. of Electrical, Computer, Electronics and Communication Engineering

      巻: 9 ページ: 191-194

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electric field effects on exciton in the shape of transmission spectra in high-purity GaAs at room temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Durga Prasad Sapkota, Madhu Sudan Kayastha, Koichi Wakita
    • 雑誌名

      Optical and Quantum Electronics

      巻: 46 号: 2 ページ: 203-210

    • DOI

      10.1007/s11082-014-9901-7

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposed model pf electric field effects in high-purity GaAs at room temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Durga Prasad Sapkota, Madhu Sudan Kayastha, Makoto Takahashi, Koichi Wakita
    • 雑誌名

      Optics and Photonics Journal

      巻: 4 ページ: 99-103

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of carbon fibers with branched nanographene sheets for electrochemical double layer capacitor application2014

    • 著者名/発表者名
      M. Matsushima, Kalita Golap, K. Kato, M. Noda, H. Uchida, K. Wakita, M. Umeno and M. Tanemura,K. Wakita, M. Umeno and M. Tanemura
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 14 ページ: 2614-2619

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low temperature synthesized graphene by surface wave plasma CVD as effective oxidation barrier2014

    • 著者名/発表者名
      Kalita Golap, M. E. Ayhan, D. Ghimire, S. Shinde, K. Wakita, M. Umeno and M. Tanemura K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Corrosion Scienece

      巻: 78 ページ: 183-187

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of hexagonal graphene on polycrystalline Cu foil from solid camphor by atomic chemical vapor deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Subash Sharma, Golap Kalita, Muhammed Ermre Ayhan, K. Wakita, Masayoshi Umeno, Masaki Tanemura
    • 雑誌名

      Journal Material Science

      巻: 48 ページ: 7036-7041

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plastic forming of high-Tc YBa2Cu3O7-x bulk superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, K. Sawada, H. Ishikawa, T. Omi, S. Ohkido, M. Tahashi, and K. Wakita
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc..,

      巻: 96 ページ: 1713-1717

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Photovoltaic Properties of Heterojunction Carbon Based Solar Cell2013

    • 著者名/発表者名
      Sudip Adhikari, M. S. Kayastha, D.C. Ghimire, H. R. Aryal, S. Adhikary, T. Takeuchi, K. Murakami, Y, Kawashimo, H. Uchida, K. Wakita, M. Umeno
    • 雑誌名

      Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology

      巻: 3 ページ: 178-183

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Temperature and Well Composition on Threshold Current Density for Compressive Strained-Layer AlxGayIn1-x-yAs Single Quantum Well Lasers2013

    • 著者名/発表者名
      Durga Prasad Sapkota, Madhu Sudan Kayastha, Koichi Wakita
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 133 ページ: 1139-1144

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of electric field on exciton in high-purity GaAs epilayer measured at room temperature2013

    • 著者名/発表者名
      M. S. Kayastha, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 49 ページ: 57-59

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced charge transfer composite of graphene oxide and ferrocene2013

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics (RSC Journal),

      巻: 15 ページ: 1271-1274

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of linewidth enhancement factor for compressively strained AlGaInAs and InGaAsP quantum well lasers2013

    • 著者名/発表者名
      D. P. Sapkota, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Optical and Quantum Electronics

      巻: 45 ページ: 35-43

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low temoerature growth of graphene film by microwave assisted surface wave plasma CVD for transparent electrode application2012

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      RSC Advance (paper)

      巻: 2 ページ: 1825-2820

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of graphene-containing porous carbon film for electrical double-layer capacitor by pulsed plasma chemical vapor deposition2012

    • 著者名/発表者名
      M. Matsushima, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51

    • NAID

      210000140440

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of graphene by surface wave plasma chemical vapor deposition from camphor2012

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi A, Vol.1-4, pp.

      巻: 1-4 ページ: 2510-2513

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高純度GaAsエピ膜を用いた大きな電界屈折率変化2015

    • 著者名/発表者名
      脇田紘一、サプコタ D.P.、吉田拓矢、高橋 誠
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術学講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The preparation and characterization of metal chalcogenide thin film by the electrodeposition2015

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi,T. Nagaya, T. Suzuki, S. Ohkido, M. Tanashi, K. Wakita
    • 学会等名
      ISPlasma 2015/IC-PLANTS 2015
    • 発表場所
      Nagoya Univ.(Aichi, Nagoya)
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Excitonic refractive index change in high purity GaAs modulator at room temperature for optical fiber communication network2015

    • 著者名/発表者名
      Durga Prasad Sapkota, Madhu Sudan Kayastha, Koichi Wakita
    • 学会等名
      World Academy of Science, Engineering and Technology(WASET)
    • 発表場所
      Dubai, UAE
    • 年月日
      2015-02-26 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Growth of Graphene Films by Thermal CVD from Adamantane2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Noda, S. Yamaguchi, H. Uchida, M. Umeno, and K. Wakita
    • 学会等名
      E-MRS/MRS-J
    • 発表場所
      IDEC Yokohama (Kanagawa, Yokohama)
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Graphene-amorphous carbon composite films for photovoltaic solar cell2013

    • 著者名/発表者名
      Sudip Adhikari, H. Uchida, K. Wakita, M. Yasubayashi, Umeno
    • 学会等名
      PVSEC-23
    • 発表場所
      Taipei
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of continuous graphene on metal foil for flexible transparent electrode application2013

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      Proceeding of IEEE 5th International Nanoelectronics Conference (INEC), pp. 281-284
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Room temperature excitonic electro-absorption effect for high-speed and low-driving voltage spatial light modulators2012

    • 著者名/発表者名
      M. S. Kayastha, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM), PS-7-12
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-area CVD graphene as transparent electrode for efficient organic solar cells2012

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      Proceeding of 38th IEEE photovoltaic specialists conference, pp. 003137 &#8211; 003141
    • 発表場所
      Austin
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemical vapor deposition of large area graphene for electronics device application2012

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2012
    • 発表場所
      Busan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental and theoretical study of excitonic electroabsorption in high-purity GaAs at rooom temperature2012

    • 著者名/発表者名
      D. P. Sapkota, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      IEEE Photonics Global Conference
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-area CVD graphene as transparent electrode for efficient organic solar cells2012

    • 著者名/発表者名
      Kalit Golap, K. Wakita, et al.,
    • 学会等名
      Proceeding of 38th IEEE photovoltaic specialists conference
    • 発表場所
      Austin
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 次世代光伝送用光素子の研究 「中部大学研究者紹介2015」

    • URL

      http://www3.chubu.ac.jp/collaboration/.

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-12-18  

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