| 研究分担者 |
田邊 匡生 東北大学, 大学院・工学研究科・材料物性学専攻, 助手 (10333840)
四方 潤一 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (50302237)
須藤 建 東北大学, 大学院・工学研究科・材料物性学専攻, 教授 (60006236)
倉林 徹 (財)半導体研究振興会, 主任研究員 (90195537)
ピヨトル プロトカ (財)半導体研究振興会, 主任研究員 (70270501)
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| 研究概要 |
本研究プロジェクトは,テラヘルツ(THz)帯のフォノンをアクティブに制御・活用した小型・高性能のTHzデバイスを創出し,THz帯の物性情報を収集するとともにTHz帯の超高速光通信や物質制御等に応用し新学際領域を創成することを目的としている.本年度はまずフォノンを介した非線形光学効果に基づくTHz波発生(THz波パラメトリック分光)に対する研究を進め,本研究グループで育成した有機非線形光学結晶DASTを用いた差周波混合により,0.2〜10THzにおよぶ広帯域周波数可変性をもつコヒーレントTHz波の発生を実現した.さらに,擬似位相整合を用いた高効率な非線形波長変換技術(光パラメトリック発振)を用いて,生体試料で損失の小さい1μm帯のコヒーレント・アンチストークスラマン(CARS)分光システムの構築を進め,THz帯〜中赤外域の動作を確認した.次に,高効率なラマン増幅・分光に対する研究として,テーパー構造を有するGaP-AlGaP導波路を作製して導波路光損失率と増幅率を測定し,導波路構造の最適化を行った.また,GaPAs-GaPヘテロエピタキシャルの成長条件を開発してGaPAsGaP導波路を試作し,導波路光損失率と自然ラマン散乱特性を評価した.さらに,THz差周波発生のための要素技術と光学測定系を検討・構築した.一方,THz電子デバイスに対する研究としては,GaAsの分子層エピタキシーにおける不純物添加のメカニズムを検討し,300℃程度の成長温度で高濃度不純物添加を実現した.この方法を用い,微細なタンネットダイオード構造(P+/n+/n-/n+)を作製して共振器(Jバンド:220-325GHz)内に設置し,室温で,320GHz,-12dBmの基本モードCW発振を実現した.
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