シリコンCMOSフォトニクスに関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17GS0205
• 研究種目: 学術創成研究費
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 和田 一実 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30376511)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: フォトニクス / シリコン / CMOS / 新原理素子 / ナノ集積

研究概要

本研究では、光素子材料のCMOS互換化路線を走る現在のシリコンフォトニクスとは質的に異なる、光素子の体系を徹底的にスリム化した新世代シリコンフォトニクスの構築を目指した。その結果、具体的な機能統合化素子を概念設計しそのプロトタイプ化に成功し、さらにその基本構造を光計算に適用し現在のコンピュータ性能を遙かに凌ぐ2ビット加算を実証し、所期の目的を達成た。

研究成果

• [雑誌論文] Monolithic Integration and Synchronous Operation of Germanium Photodetectors and Silicon Variable Optical Attenuators (2010)
  • 著者名/発表者名: S. B. Park, Tai Tsuchizawa, Toshifumi Watanabe, Hiroyuki Shinojima, Hidetaka Nishi, Koji Yamada, Yasuhiko Ishikawa, K. Wada, Seiichi Itabashil
  • 雑誌名: OPTICS EXPRESS 8412 ページ: 18-8
• [雑誌論文] Si Photonics and Fiber to the Home (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Wada, S. B. Park, Yasuhiko Ishikawa
  • 雑誌名: IEEE ページ: 97-7
• [雑誌論文] Enhanced direct bandgap emission in germanium by micromechanical strain engineering (2009)
  • 著者名/発表者名: Peng Huei Lim, S. B. Park, Yasuhiko Ishikawa, K. Wada
  • 雑誌名: OPTICS EXPRESS 16358 ページ: 17-8
• [雑誌論文] Enhanced photoluminescence from germanium-based ring resonators (2008)
  • 著者名/発表者名: Peng Huei Lim, Y. Kobayashi, S Takita, Y Ishikwa, K. Wada
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 93 ページ: 041103 1-3
• [雑誌論文] A New Approach of Electronics and Photonics Convergence on Si CMOS Platform : How to Reduce Device Diversity of Photonics for Integration (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wada
  • 雑誌名: Hindawi Publishing Corporation Advances in Optical Technologies Volume 2008 Article ID 807457 Volume ページ: 7, doi:10.1155/2008/807457
• [雑誌論文] ライオネルC. キマリング,「高度情報化社会とSiフォトニクスの将来展望」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和田一実
  • 雑誌名: 応用物理 76 ページ: 141
• [雑誌論文] Large electro-optic effect in tensile strained Ge-on-Si films (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Jongthammanurak, J.-F. Liu, K. Wada, D. D. Cannon, D. T. Danielson, D. Pan, J. Michel, L. C. Kimerling
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 89 ページ: 161115-1-3
• [学会発表] Low dark current Ge photodiodes on Si with intrinsic Si-layer insertion (2008)
  • 著者名/発表者名: Honolulu, Hawaii S. B. Park, Shinya Takita, Yasuhiko Ishikawa, Jiro Osaka, K. Wada
  • 学会等名: 2008 5^<th> International Conference on Group IV Photonics (GFP2008)
  • 発表場所: Sorrento, Italy
  • 年月日: 20080916-20080929
• [学会発表] Enhanced Photoluminescence from Germanium Based Ring Resonators (2008)
  • 著者名/発表者名: Peng Huei lim, Yosuke Kobayashi, Shinya Takita, Yasuhiko Ishikawa, Kazumi. Wada
  • 学会等名: 2008 5^<th> International Conference on Group IV Photonics (GFP2008)
  • 発表場所: Sorrento,Italy
  • 年月日: 20080916-20080929
• [学会発表] Characteristics of Geand SiGe pin Photodiodes Without PostBgrowth Annealing (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Wada, S. Takita, S. B. Park, R. Ichikawa, Y. Ishikawa
  • 学会等名: The Electro Chemical Society
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Responsivity of Vertical p-i-n Photodiode of Selectively lGrown Ge on Silicon-on-Insulator (SOI) Platform (2007)
  • 著者名/発表者名: S. B. Park, Yasuhiko, Ishikawa, K. Wada
  • 学会等名: 4^<th> International Conference on Group IV Photonics (GFP2007)
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Fabrication and Responsivity Spectra of p-Ge/i-Si/n-Si Near Infrared Photodiodes
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Ishikawa, Sugbong Park, Jiro Osaka
  • 学会等名: 2008 5^<th> International Conference on Group IV photonics (GFP2008)
• [学会発表] The Challenge of Silicon Photonics for On-chip Integration
  • 著者名/発表者名: K. Wada
  • 学会等名: ECOC2009
• [図書] Optical Interconnects, The Silicon Approach, eds L. Pavesi, G. Guillot (Springer, Berlin, Heidelberg, New Yok) (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Wada, J. F. Liu, S. Jongthammanurak, D. D. Cannon, D.T. Danielson, D. H. Ahn, S. Akiyama, M. Popovic, D. R Lim, K. K. Lee, H. -C Luan, Y. Ishikawa, J. Michel, H. A. Haus, L. C. Kimerling
  • 総ページ数: 291-310
  • 出版者: Si Microphotonics for optical interconnection
• [備考]
  • URL: http://www.microphotonics.material.t.u-tokyo.ac.ip/LabHP/Microphotonics-U-Tokyo.html
• [備考]
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=I79Y7lx5rcQ&feature=channel_page
• [産業財産権] ゲルマニウム受光器およびその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 和田一実, 石川靖彦, 板橋聖一, 土澤泰, 山田浩治, 渡辺俊文
  • 権利者名: 東京大学、NTT
  • 産業財産権番号: 2010047588
  • 出願年月日: 2010-03-04
• [産業財産権] 光検出器の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 和田一実, 石川靖彦, 山田浩治, 土澤泰, 渡辺俊文, パクソンボン, 板橋聖一
  • 権利者名: 東京大学、NTT
  • 産業財産権番号: 特許2010047582
  • 出願年月日: 2010-03-04
• [産業財産権] 光導波路共振器の製造方法及び共振器回路の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 和田一実, 滝田真也, 山添正裕
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許2010025891
  • 出願年月日: 2010-02-08
• [産業財産権] シリコン太陽電池 (2009)
  • 発明者名: 和田一実, 市川竜三
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許PCT/Jp2009/051804 (特願2008-024227)
  • 出願年月日: 2009-02-03
• [産業財産権] Ge素子製作方法 (2009)
  • 発明者名: 和田一実, 大坂次郎, 石川靖彦, L. C. Kimerling
  • 権利者名: 東京大学, MIT
  • 産業財産権番号: 特許米国にて出願中
  • 出願年月日: 2009-09-22
• [産業財産権] 光半導体素子、光電変換素子及び光変調素子 (2008)
  • 発明者名: 和田一実, 石川靖彦, Sungbong Park
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2010-034226
  • 出願年月日: 2008-07-28
• [産業財産権] 発光素子 (2007)
  • 発明者名: 和田一実, 林世云, 小林洋介, 林乗輝
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2009-076498
  • 出願年月日: 2007-09-18
• [産業財産権] 導波路共振器型光バッファ (2007)
  • 発明者名: 和田一実, 林乗輝, デスモンドロドニーリム チョン ション
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2009-063673
  • 出願年月日: 2007-09-04
• [産業財産権] 光増幅器 (2007)
  • 発明者名: 和田一実, 林世云
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2008-520153
  • 出願年月日: 2007-04-11
• [産業財産権] 光検出器 (2006)
  • 発明者名: 和田一実, 石川靖彦
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許特願2006-322861
  • 出願年月日: 2006-11-30
• [産業財産権] 光半導体素子および光変調器 (2005)
  • 発明者名: 和田一実, 尾崎太亮
  • 権利者名: 東京大学
  • 公開番号: 特許特開2006-301379
  • 出願年月日: 2005-04-21