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III-V量子ドット/シリコンエバネッセントハイブリッドレーザの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420300
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
研究機関京都大学 (2015-2016)
東京大学 (2014)

研究代表者

田辺 克明  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60548650)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード光集積回路 / 光通信 / 半導体レーザ / シリコン / ウェハ貼り合わせ / 量子ドット / 光電子集積回路 / シリコンフォトニクス
研究成果の概要

半導体量子ドットを光源とする導波路エバネッセント結合型ハイブリッドシリコンレーザを実現した。本デバイスは、InAs半導体量子ドットを光ゲイン媒体とし、シリコン光導波路にレーザ光が直接的に入射されているものであり、ウェハ接合および薄膜転写技術により作製した。既存のハイブリッドシリコンレーザはいずれも量子井戸をゲイン媒体としており、今回高性能な量子ドットを採用することによって、世界最高温度動作を達成した。この成果は、特に高い温度特性が要求される高密度光集積回路の開発における重要な布石であり、次世代の高速・大容量・低消費電力演算・通信の実現に繋がるものである。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A hybrid silicon evanescent quantum dot laser2016

    • 著者名/発表者名
      B. Jang, K. Tanabe, S. Kako, S. Iwamoto, T. Tsuchizawa, H. Nishi, N. Hatori, M. Noguchi, T. Nakamura, K. Takemasa, M. Sugawara, and Y. Arakawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 9 ページ: 092102-092102

    • DOI

      10.7567/apex.9.092102

    • NAID

      210000138040

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct modulation of 1.3 um quantum dot lasers on silicon at 60 C2016

    • 著者名/発表者名
      Y. H. Jhang, R. Mochida, K. Tanabe, K. Takemasa, M. Sugawara, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 16 ページ: 18428-18435

    • DOI

      10.1364/oe.24.018428

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] InAs/GaAs quantum dot lasers on silicon-on-insulator substrates by metal-stripe wafer bonding2015

    • 著者名/発表者名
      Y. H. Jhang, K. Tanabe, S. Iwamoto and Y. Arakawa
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Technology Letters

      巻: 27 号: 8 ページ: 875-878

    • DOI

      10.1109/lpt.2015.2398465

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] シリコン基板上量子ドットレーザにおける6 Gbps直接変調動作2016

    • 著者名/発表者名
      Yuan-Hsuan Jhang, 持田励雄, 田辺克明, 武政敬三, 菅原充, 岩本敏, 荒川泰彦
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェハ接合によるシリコン上III-V量子ドットレーザの開発2015

    • 著者名/発表者名
      田辺克明, 荒川泰彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 シリコンフォトニクス研究会(SIPH) 第23回研究会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultraviolet-activated wafer bonding and its application to InAs/GaAs quantum dot lasers on silicon with improved bonding strength2015

    • 著者名/発表者名
      Y. H. Jhang, K. Tanabe, S. Iwamoto and Y. Arakawa
    • 学会等名
      5th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2015)
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmonic energy nanofocusing for high-efficiency laser fusion ignition2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tanabe
    • 学会等名
      20th Microoptics Conference (MOC)
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum dot lasers on silicon by wafer bonding2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tanabe and Y. Arakawa
    • 学会等名
      8th MRS International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT)
    • 発表場所
      Suntec City, Singapore
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1.3-um InAs/GaAs quantum dot lasers on silicon-on-insulator substrates by metal-stripe bonding2015

    • 著者名/発表者名
      Y. H. Jhang, K. Tanabe, S. Iwamoto and Y. Arakawa
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2015
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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