InGaN系フォトニック結晶を用いる可視域トポロジカル面発光レーザの開発

• 研究課題/領域番号: 24K00950
• 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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 菊池 昭彦 上智大学, 理工学部, 教授 (90266073)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2024年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: トポロジカルフォトニクス / フォトニック結晶 / 面発光レーザ / GaN / ナノ加工

研究開始時の研究の概要

本研究では、青・緑色LEDなどに用いられる窒化物半導体（InGaN/GaN）を用いて、トポロジカルフォトニック結晶と呼ばれる新しい物理現象を発現する構造による発光デバイスの理論的解明と実験的検証を目的とする。具体的には、GaN系半導体に周期的に配置された三角形ナノホールを精密加工し、光を局所的に閉じ込めるトポロジカル共振器構造を形成し、その発光特性の理論解析と電流注入構造の作製技術の開発、発光特性の評価等を行う。新原理の光デバイス技術が可視光領域に展開され、超小型円偏光／光渦光源や高性能レーザなどの新規光デバイスへの展開が期待される。