希薄窒化物半導体の光・電子・スピン機能性が拓く室温光スピントロニクスの新展開

• 研究課題/領域番号: 24K00913
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 樋浦 諭志 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (30799680)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 光スピンデバイス / 希薄窒化物半導体 / 量子ドット / 半導体スピントロニクス / 光スピン機能性

研究開始時の研究の概要

不揮発性スピントロニクスと光配線の接続に向けて、実用環境で電子スピンと光の直接的な相互情報変換を実現する。そこで、実用光デバイス材料であるIII-V族化合物半導体量子ドットに、希薄窒化物半導体に特有の光・電子・スピン機能性を付与する。そして、高温環境で高輝度・高円偏光発光を実現できる量子ドット光学活性層を開発するとともに、それを用いたスピン発光ダイオードの高性能動作を達成する。また、その波長帯に対応し、希薄窒化物半導体を用いた独自のスピン受光ダイオードを開発することで、スピン情報の光通信に展開する。これにより、希薄窒化物半導体をコア材料とした光スピン配線の技術基盤を構築する。