| 研究課題/領域番号 |
16360155
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
和田 修 神戸大学, 工学部, 教授 (90335422)
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| 研究分担者 |
喜多 隆 神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186)
中田 義昭 (株)富士通研究所, フォトノベルテクノロジー研究所, 主任研究員
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| キーワード | 光通信デバイス / 量子ドット / 光アンプ / 超高速光スイッチ / 偏向依存性 / 長波長動作 |
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| 研究概要 |
量子ドット半導体光アンプ(QD-SOA)においては、光通信波長帯で動作し、偏光無依存の条件を満たし、かっ、超100Gb/sの超高速動作することが今後の実用化に向けて重要であるが、これまでこのような厳しい条件を同時に満たす技術は確立されていない。本研究はこの可能性を初めて明らかにしようとするものである。本研究の最大の特色は、ドット形状、界面状態、原子組成、の3元のパラメータを独立の基軸パラメータに据えることにより、ドットの波長、偏光、応答速度に及ぼす影響を調べ、量子ドット特性を任意に制御可能とする技術を確立することを狙いとしている。
本年度は、長波長光通信の波長帯での動作が可能で、かつ温度特性に優れた材料を開発することを目指して、GaAs基板上に成長する量子ドットの新材料として、InAs量子ドットに原子層窒化を行う成長方法を提案し、光学特性の制御範囲と機構を明らかにするための研究を行った。
この方法はMBE成長でInAs量子ドットを成長直後に窒素プラズマ源を使って短時間の窒化処理を行うものである。これによってフォトルミネッセンス発光波長は室温で1.3・mが実現できた。また発光強度については、通常のInAsに比較して高温での強度劣化が大きく改善されていることが分かった。また、透過電子顕微鏡(TEM)測定の結果から、窒化によって界面での原子の相互拡散が抑制され、通常のInAsドットの形状に比較してアスペクト比が大きいドットが形成されていることが判明し、偏向特性の等方化にも寄与があることが期待される。以上により、目的達成に向けて有望な新材料の作製方法の見通しが得られた。
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