化合物半導体を用いた3次元2次非線形フォトニック結晶の開発

• 研究課題/領域番号: 26706019
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松下 智紀 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (50554086)
• 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: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円); 2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2015年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円); 2014年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 非線形光学 / 波長変換デバイス / 分子線エピタキシー / フォトニック結晶 / 化合物半導体 / 応用光学・量子光工学

研究成果の概要

高次横モード波長変換光を得るために、周期空間反転GaAs/AlGaAs導波路を表面活性化接合することで、積層方向2次元2次非線形フォトニック結晶導波路の作製に成功した。3次元フォトニック結晶導波路作製上の基盤技術を確立した。また、電流注入した化合物半導体からの誘導放出を用いた光利得で伝搬損失を補償する方式を検討し、周期空間反転GaAs基板上にAlGaAs pinヘテロ接合ダイオードの作製に成功した。これは全く新しい高効率な電流注入型波長変換素子の基盤となるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Antiphase structures in a periodically inverted GaAs/AlGaAs waveguide investigated by transmission electron microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Tae Woong Kim, Kaori Hanashima, Tomonori Matsushita, and Takashi Kondo
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 55 号: 1 ページ: 015502-015502
  • DOI: 10.7567/jjap.55.015502
  • NAID: 210000145897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corrugation reduction in periodically inverted GaAs by molecular beam epitaxy growth using arsenic dimers (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryota Narasaki, Tomonori Matsushita and Takashi Kondo
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 8 号: 2 ページ: 025601-025601
  • DOI: 10.7567/apex.8.025601
  • NAID: 210000137403
  • 査読あり
• [学会発表] 周期空間反転GaAs/AlGaAsダブルヘテロ構造p-i-nダイオードのEL特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木涼介, 松下智紀, 近藤高志
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] CMPプロセス導入による周期空間反転AlGaAs導波路の段差低減 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松本崇志, 松下智紀, 近藤高志
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] GaAs/AlGaAs waveguiding wavelength conversion devices (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kondo
  • 学会等名: SPIE Photonics West 2017
  • 発表場所: The Moscone Center San Francisco, California, USA
  • 年月日: 2017-01-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 周期空間反転GaAs/AlGaAsダブルヘテロ構造p-i-nダイオードの作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木涼介, 松下智紀, 近藤 高志
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Recent progress of AlGaAs wavelength conversion devices (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Matsushita and Takashi Kondo
  • 学会等名: International Symposium for Advanced Materials Research (ISAMR2016)
  • 発表場所: SUN MOON LAKE TEACHERS’ HOSTEL, Sun Moon Lake, Taiwan
  • 年月日: 2016-08-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Homojunction GaAs diode with periodically-inverted structure for nonlinear optical devices (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Suzuki, Tomonori Matsushita and Takashi Kondo
  • 学会等名: the 2016 Compound Semiconductor Week (CSW)
  • 発表場所: Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 周期空間反転GaAsホモ接合ダイオードの作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 涼介、松下 智紀、近藤 高志
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Wavelength conversion using quadratic optical nonlinearities in compound semiconductors (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kondo
  • 学会等名: EMN Hong Kong Meeting
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 波長変換素子のための化合物半導体周期空間反転導波路の作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤高志, 松下智紀
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] AlGaAs/AlOx 高屈折率差U字導波路における第二高調波発生の位相整合特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村 勇貴、松下 智紀、近藤 高志
  • 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
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] 周期空間反転AlGaAsのAs2を用いたMBE成長 (2015)
  • 著者名/発表者名: 楢崎 亮太、松下 智紀、近藤 高志
  • 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
  • 年月日: 2015-03-13
• [備考] 近藤研究室業績
  • URL: http://www.castle.t.u-tokyo.ac.jp/achievements/index.html