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多波長量子ドット成長による超広帯域SLD光源開発と医療OCTへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25286052
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 結晶工学
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, 准教授 (30344873)

研究分担者 杉本 喜正  物質・材料研究機構, 先端ナノフォトニクス材料ユニット, 主席研究員 (60415784)
連携研究者 赤阪 隆史  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70322584)
久保 隆史  和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (30316096)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード量子ドット / 分子線エピタキシー(MBE) / 近赤外広帯域光源 / スーパールミネッセントダイオード(SLD) / 光コヒーレンストモグラフィー(OCT) / 結晶工学 / SLD
研究成果の概要

本研究は、医療用光断層イメージング技術(OCT)の高性能化に寄与する光源開発を目的とし、GaAs 基板上の自己組織化InAs量子ドットを用いた近赤外広帯域光源を作製した。発光中心波長を制御した多波長のQDを活性層に含有する電流注入型導波路端面発光デバイス(QD-SLD)を作製し、発光中心波長約1.2umのガウシアン形状の発光を得た。このQD-SLDを光源とするOCTセットアップを立ち上げ、実際にOCT画像を取得することに成功した。結果、多波長量子ドットによる光源を用いることで、既存のOCTを上回る光軸分解能および低ノイズな画像を様々なサンプルに対して取得可能であることを実証するに至った。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Sheffield/University of Glasgow(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Superluminescent diode with a broadband gain based on self-assembled InAs quantum dots and segmented contacts for an optical coherence tomography light source2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, David T. D. Childs, Jayanta Sarma, Timothy S. Roberts, Takuma Yasuda, Hiroshi Shibata, Hirotaka Ohsato, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 119 号: 8 ページ: 0831071-7

    • DOI

      10.1063/1.4942640

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrically Driven Near-Infrared Broadband Light Source with Gaussian-Like Spectral Shape Based on Multiple InAs Quantum Dots2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Yasuda, Nobuhiko Ozaki, Hiroshi Shibata, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Hirotaka Ohsato, Eiichiro Watanabe, Yoshimasa Sugimoto, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E99.C 号: 3 ページ: 381-384

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.381

    • NAID

      130005131802

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical characterization of In-flushed InAs/GaAs quantum dots emitting a broadband spectrum with multiple peaks at ~1um2015

    • 著者名/発表者名
      Shigehiro Kitamura, Masaya Senshu, Toshio Katsuyama, Yuji Hino, Nobuhiko Ozaki, Shunsuke Ohkouchi, Yoshimasa Sugimoto, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 10 号: 1 ページ: 2311-6

    • DOI

      10.1186/s11671-015-0941-0

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Broadband Gain Superluminescent Diode Based on Self-assembled InAs Quantum Dots with Segmented Contacts2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Takuma Yasuda, Hiroshi Shibata, Hirotaka Ohsato, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, Yoshimsa Sugimoto, David T. D. Childs, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      Extended Abstracts of the 2015 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)

      巻: N/A ページ: 234-235

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] OCT光源応用を目指した自己組織化InAs量子ドットベース近赤外広帯域光源2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎信彦、保田拓磨、柴田 弘、大河内俊介、渡辺英一郎、大里啓孝、池田直樹、杉本喜正、Richard Hogg
    • 雑誌名

      信学技報 (IEICE Technical Report)

      巻: 115 ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging of spectral-domain optical coherence tomography using a superluminescent diode based on InAs quantum dots emitting broadband spectrum with Gaussian-like shape2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shibata, N. Ozaki, T. Yasuda, S. Ohkouchi, N. Ikeda, H. Ohsato, E. Watanabe, Y. Sugimoto, K. Furuki, K. Miyaji, and R. A. Hogg
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 4S ページ: 04DG07-04DG07

    • DOI

      10.7567/jjap.54.04dg07

    • NAID

      210000145020

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Integration of Emission-Wavelength-Controlled InAs Quantum Dots for Ultrabroadband Near-infrared Light Source2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Koichi Takeuchi, Yuji Hino, Yohei Nakatani, Takuma Yasuda, Shunsuke Ohkouchi, Eiichiro Watanabe, Hirotaka Ohsato, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Edmund Clarke, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      Nanomaterials and Nanotechnology

      巻: 4 ページ: 261-17

    • DOI

      10.5772/59315

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Near-Infrared Superluminescent Diode Using Stacked Self-Assembled InAs Quantum Dots with Controlled Emission Wavelengths2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Takuma Yasuda, Shunsuke Ohkouchi, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, and Richard Hogg
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 号: 4S ページ: 04EG10-04EG10

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04eg10

    • NAID

      210000143639

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broadband emission centered at ~1um with a Gaussian-like spectrum by stacking In-flushed QD layers2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Yuji Hino, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi C

      巻: 10 号: 11 ページ: 1361-1364

    • DOI

      10.1002/pssc.201300291

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体・医療OCT光源への応用を目指した1<i>&#956;</i>m帯広帯域発光InAs量子ドットの作製と光学評価2013

    • 著者名/発表者名
      尾崎信彦、日野雄司、大河内俊介、池田直樹、杉本喜正
    • 雑誌名

      材料

      巻: 62 号: 11 ページ: 679-682

    • DOI

      10.2472/jsms.62.679

    • NAID

      130003384104

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monolithically grown multi-color InAs quantum dots as a spectral-shape-controllable near infrared broadband light source2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Koichi Takeuchi, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Hisaya Oda, Kiyoshi Asakawa, and Richard A. Hogg
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 103 号: 5 ページ: 511211-4

    • DOI

      10.1063/1.4817386

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extending emission wavelength of InAs/GaAs quantum dots beyond 1.3 &#61549;m by using quantum dot bi-layer for broadband light source2013

    • 著者名/発表者名
      N. Ozaki, Y. Nakatani, S. Ohkouchi, N. Ikeda, Y. Sugimoto, K. Asakawa, E. Clarke, R. A. Hogg
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 373 ページ: 1213-1215

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.12.110

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Emission wavelength variation of InAs quantum dots grown on GaAs using As2 molecules in molecular beam epitaxy2016

    • 著者名/発表者名
      Yuma Hayashi, Nobuhiko Ozaki, Shunsuke Ohkouchi, Hirotaka Ohsato, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductor (ISCS2016)
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] As2分子線を用いて成長したInAs-QDによる電流注入型広帯域光源2016

    • 著者名/発表者名
      林 佑真, 尾崎 信彦, 大河内 俊介, 大里 啓孝, 渡辺 英一郎, 池田 直樹, 杉本 喜正
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] As2/As4分子線によるInAs/GaAs量子ドット成長と光学特性の変化2015

    • 著者名/発表者名
      林 佑真, 尾崎 信彦, 大河内 俊介, 大里 啓孝, 渡辺 英一郎, 池田 直樹, 杉本 喜正
    • 学会等名
      日本材料学会半導体エレクトロニクス部門平成27年度第2回研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Broadband Gain Superluminescent Diode Based on Self-assembled InAs Quantum Dots with Segmented Contacts2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ozaki, T. Yasuda, H. Shibata, H. Ohsato, E. Watanabe, N. Ikeda, Y. Sugimoto, D. T. D. Childs, and R. A. Hogg
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分割電極を用いた広帯域多波長InAs量子ドットSLDの光学利得測定2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎 信彦, David Childs, 保田拓磨, 大里 啓孝, 渡辺 英一郎, 池田 直樹, 杉本 喜正, Richard Hogg
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] As2分子線を用いたInAs-QD成長と1.05μm帯広帯域光源応用の検討2015

    • 著者名/発表者名
      林 佑真, 尾崎 信彦, 大河内 俊介, 大里 啓孝, 渡辺 英一郎, 池田 直樹, 杉本 喜正
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical coherence tomography using a low-coherence light source based on emission-wavelength-controlled self-assembled InAs quantum dots2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Hiroshi Shibata, Takuma Yasuda, Hirotaka Ohosato, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Kenji Furuki, Kunio Miyaji, Shunsuke Ohkouchi, Richard A. Hogg
    • 学会等名
      5th Int. Workshop on Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Semiconductor Nanostructures
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] OCT光源応用を目指した自己組織化InAs量子ドットベース近赤外広帯域光源2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎 信彦, 保田 拓磨, 柴田 弘, 大河内 俊介, 渡辺 英一郎, 大里 啓孝, 池田 直樹, 杉本 喜正, Richard Hogg
    • 学会等名
      電子情報通信学会LQE研究会
    • 発表場所
      金沢能楽美術館
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Progress in MBE growth technologies for OCT light sources -Emission wavelength control and selective-area growth of InAs quantum dots2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki
    • 学会等名
      Workshop on Photonics for Imaging and Sensing
    • 発表場所
      Kolkata, India
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superluminescent Diode with Near-infrared Broadband Emission Using Self-assembled InAs Quantum Dots for Optical Coherence Tomography2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ozaki, T. Yasuda, H. Shibata, S. Ohkouchi, H. Ohsato, E. Watanabe, N. Ikeda, Y. Sugimoto, D. T. D. Childs, and R.A. Hogg
    • 学会等名
      The 18th European Molecular Beam Epitaxy Workshop
    • 発表場所
      Canazei, Italy
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多波長InAs量子ドットSLD光源を用いたSD-OCTによる植物サンプル断層画像取得2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 弘、保田 拓磨、尾崎 信彦、大河内 俊介、池田 直樹、大里 啓孝、渡辺 英一郎、杉本 喜正、古城 健司、宮地 邦男、Richard Hogg
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外多波長InAs 量子ドットSLD 光源を用いたSD-OCT によるバイオサンプル断層画像取得2014

    • 著者名/発表者名
      柴田弘、保田拓磨、尾崎信彦、大河内俊介、池田直樹、大里啓孝、渡辺英一郎、杉本喜正、古城健司、宮地邦男、R. A. Hogg
    • 学会等名
      第25回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Broadband near-infrared light source using multi-color InAs quantum dots for optical coherence tomography2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yasuda, N. Ozaki, H. Shibata, S. Ohkouchi, N. Ikeda, H. Ohsato, E. Watanabe, Y. Sugimoto, and R. A. Hogg
    • 学会等名
      Int. Symp. Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多波長InAs量子ドットの高次励起準位間発光を用いた電流注入型超広帯域近赤外光源2014

    • 著者名/発表者名
      保田拓磨,柴田弘,大河内俊介,池田直樹,大里啓孝,渡辺英一郎,Richard Hogg,尾崎信彦
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optical Coherence Tomography Imaging by Using a Superluminescent Diode Based on InAs/GaAs Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shibata, T. Yasuda, S. Ohkouchi, N. Ikeda, H. Ohsato, E. Watanabe, Y. Sugimoto, K. Furuki, K. Miyaji, R.A. Hogg, and N. Ozaki
    • 学会等名
      The 2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2014)
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 発光波長制御されたInAs量子ドットを用いたOCT用広帯域光源2014

    • 著者名/発表者名
      尾崎信彦、保田拓磨、柴田弘、大河内俊介、大里啓孝、渡辺英一郎、池田直樹、杉本喜正、R. A. Hogg
    • 学会等名
      第33回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県伊豆市
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Wide-range control of emission wavelengths of InAs/GaAs QDs grown by MBE towards ultra-broadband NIR light source for biomedical imaging

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Yuji Hino, Yohei Nakatani, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Edmund Clarke, Richard A. Hogg
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG 2013)
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Broadband near-infrared superluminescent diode based on stacked multi-color InAs/GaAs quantum dots

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Takuma Yasuda, Shunsuke Ohkouchi, Eiichiro Watanabe, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto and Richard A. Hogg
    • 学会等名
      The 2013 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2013)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Emission Wavelength Extension of Bi-layer InAs/GaAs-QDs by Controlling the Growth Rate of QD Layers

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani, N. Ozaki, S. Ohkouchi, N. Ikeda, Y. Sugimoto, E. Clarke, R. Hogg
    • 学会等名
      12th Int. Conf. Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Growth of stacked In-flushed-QD layers emitting at 1um with Gaussian-like broadband spectrum

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Ozaki, Yuji Hino, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS2013)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] InAs量子ドットSLDを用いたOCT画像取得

    • 著者名/発表者名
      柴田 弘,保田拓磨,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,大里啓孝,渡辺英一郎,杉本喜正,Richard Hogg
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多波長InAs量子ドットを用いたOCT光源用SLDの作製

    • 著者名/発表者名
      保田拓磨,柴田 弘,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,大里啓孝,渡辺英一郎,杉本喜正,Richard Hogg
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多色InAs/GaAs量子ドットによる近赤外広帯域SLD光源の作製

    • 著者名/発表者名
      保田拓磨,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,渡辺英一郎,杉本喜正,Richard Hogg
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 近接二層積層によるGaAs基板上InAs-QDの発光長波長化の検討(III)

    • 著者名/発表者名
      中谷擁平,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正,Edmund Clarke,Richard Hogg
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 和歌山大学システム工学部精密物質学科光機能・ナノ材料Gr.(尾崎研究室)

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~ozaki/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 和歌山大学システム工学部精密物質学科光機能・ナノ材料Gr.(尾崎研究室)

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~ozaki/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 和歌山大学システム工学部精密物質学科光機能・ナノ材料Gr.(尾崎研究室)

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~ozaki/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 量子ドットの製造方法及び量子ドット2015

    • 発明者名
      大河内俊介、尾崎信彦、林 佑真
    • 権利者名
      日本電気株式会社、国立大学法人和歌山大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-167889
    • 出願年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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