• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

窒化物半導体ナノ構造のキャリアダイナミクスと集団配列効果

公募研究

研究領域半導体における動的相関電子系の光科学
研究課題/領域番号 23104725
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関上智大学

研究代表者

江馬 一弘  上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2012年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード光物性 / ナノ材料 / 窒化物半導体 / 光局在 / 光キャリアダイナミクス / 光のアンダーソン局在 / ランダムレージング
研究実績の概要

本研究では、窒化物半導体GaN、InN、InGaNのナノコラム構造での、(A)動的電子相関効果とダイナミクス、および、(B)ナノコラムが多数配列したときのマクロな光学応答、の2点に着目した。
ナノコラムとは、直径100 nm程度、高さ1um程度の柱状結晶である。このような中間的サイズ、および、特徴的な形状に起因する動的電子相関効果を明らかし、それがもたらす特異な光現象・光機能を引き出すこと,および,ナノコラムが多数配列したときの集団効果としての光学応答を解明することを目的とした。特に、規則配列からずれたランダム性に関する研究に重点を置いた。
今年度は特に研究項目(B)に関して、大きな進展があった.配列制御した試料を用いて、パラメータ(充填率、コラム半径、領域サイズ、ランダムの程度)を系統的に変えた測定を行いランダムレーザーの特性を解明し,並行して光局在の理論計算も行い、光のアンダーソン局在の観点に立って、理論計算と実験の両面から詳細に調べた。
さらに、規則配列したものにランダム性を少しずつ導入した系を作成し、フォトニックレーザーとランダムレーザーのクロスオーバーを調べた.レーザー発振を起こすときのダイナミクスを時間分解測定により、詳細に調べた.その解析は現在進行中であるが,この成果により,最も効率の良いレーザー発振の配置とそのメカニズムを解明することができると信じている。
今後は、フォトニックレーザーとランダムレーザーのクロスオーバーに関して,より深い研究につなげていく予定である.

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Influence of the image charge effect on excitonic energy structure in organic-inorganic multiple quantum well crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetsugu Takagi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.125421

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Properties of InGaN/GaN Nanocolumns in Yellow-to-Red region2012

    • 著者名/発表者名
      J. Naka
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Soli. (c)

      巻: 9 号: 12 ページ: 2477-2480

    • DOI

      10.1002/pssc.201200317

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anderson localization of light in a random configuration of semiconductor nanocolumns2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Inose, 他5名
    • 雑誌名

      Proc.SPIE

      巻: 7946 ページ: 794629-794629

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoexcited carrier relaxation dynamics of InN films and nanocolumns2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hashimoto
    • 雑誌名

      Proc.SPIE

      巻: 7937 ページ: 793712-793712

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Anderson Localization of Light in Two-dimensional Random Arrays of Semiconductor Nanocolumns2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Inose
    • 学会等名
      The 31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2012-07-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental optical properties of InN grown by epitaxial lateral overgrowth method2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kametani
    • 学会等名
      The 31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2012-07-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Influence of image charge effect on exciton fine structure in an organic-inorganic quantum well material2012

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi
    • 学会等名
      The 31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2012-07-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Image charge effect in organic-inorganic multiple-quantum-well crystals2012

    • 著者名/発表者名
      H. Takagi
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen, Netherlands
    • 年月日
      2012-07-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optical Properties of InGaN/GaN Nanocolumns in Yellow-to-Red Region2012

    • 著者名/発表者名
      J. Naka
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2012-06-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ELO成長法におけるInNの光学特性2012

    • 著者名/発表者名
      亀谷龍馬
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] TiO_2おける電子格子相互作用によるキャリアの局在2012

    • 著者名/発表者名
      土田翔大
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 無機有機複合型量子井戸物質における閉じ込め次元性2012

    • 著者名/発表者名
      高木英嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Anderson Localization of Light in GaN Nanocolumns2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sakai
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2011
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Anderson Localization of Light in Two-dimensional Random Media2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Inose
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2011
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Trapping Dynamics of electron in TiO_2 investigated by femtosecond transient absorption spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tsuchida
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2011
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Multi-pulse Excitation of Coherent Phonon in ZnO2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hashimoto
    • 学会等名
      The Ultrafast Chemical Physics 2011
    • 発表場所
      Glasgow, Scotland
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 半導体円柱集団における光のアンダーソン局在2011

    • 著者名/発表者名
      猪瀬裕太
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 江馬研ホームページ

    • URL

      http://soliton.ph.sophia.ac.jp/EmaLabWeb/top.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://soliton.ph.sophia.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi