超高密度量子ドットによる面型集積高速光変調デバイスの実現

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18206034
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 和田 修 神戸大学, 大学院工学研究科, 教授 (90335422)
• 研究分担者: 喜多 隆 神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10221186) ; 赤羽 浩一 情報通信研究機構, 第1研究部門, 研究員 (50359072)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 量子ドット / 光スイッチ / ナノ材料 / 光物性 / 半導体結晶成長 / 超高速光通信

研究概要

量子ドットの形状、サイズ、歪みなどのパラメータを制御できるInAs/GaAs量子ドット結晶成長方法を開発し、量子ドットの波長、寿命時間、偏光特性などの光学的特性の制御を可能とした。さらに、多層化した量子ドットを分布反射鏡に挟んだ垂直共振器型光変調器構造を実現し、この構造の超高速全光変調デバイスとしての可能性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of indium segregation on optical properties of nitrogen-doped InAs/GaAs quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, M. Mamizuka, H. Mizuno, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 104 ページ: 103532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real Time Analysis of Self-Assembled InAs/GaAs Quantum Dot Growth by Probing Reflection High-Energy Electron Diffraction Chevron Image (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kudo, T. Inoue, T. Kita, and O. Wada
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 104 ページ: 074305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence Characteristics of Quantum Dots with Electronic States Interconnected along Growth Direction (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Kojima, H. Nakatani, T. Kita, O. Wada, K. Akahane, and M. Tsuchiya
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 103 ページ: 113504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence Dynamics of Coupled Quantum Dots (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakatani, T. Kita, O. Kojima, O. Wada, K. Akahane, and M. Tsuchiya
  • 雑誌名: J. of Luminescence, Vol. 128 ページ: 975-977
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Tomography of Embedded Semiconductor Quantum Dot (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, T. Kita, O. Wada, M. Kamino, T. Yaguchi, and T. Kamino
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 92 ページ: 031902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission-Wavelength Extension of Nitrided InAs/GaAs Quantum Dots with Different Sizes (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Mizuno, T. Inoue, M. Kikuno, T. Kita, O. Wada, H. Mori, and H. Yasuda
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth Vol. 301-302 ページ: 709-712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidirectional Observation of an Embedded Quantum Dot (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kita, T. Inoue, O. Wada, M. Konno, T. Yaguchi, and T. Kamino
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 90 ページ: 041911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial Control of Optical Gain Polarization by Stacking Quantum Dot Layers (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Kita, N. Tamura, O. Wada, M. Sugawara, Y. Nakata, H. Ebe, and Y. Arakawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 88 ページ: 211106
  • 査読あり
• [学会発表] 量子ドット埋め込み面型共振器構造を用いた超高速全光スイッチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 金潮淵、小島磨、田嶋良幸、喜多隆、和田修、赤羽浩一
  • 学会等名: 第56回応用物理学会関係連合講演会、31p-ZF-1
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Lengthening of Exciton Lifetime owing to Expansion of Electron Envelope Functions in Stacked Quantum Dots (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Kojima, H. Nakatani, T. Kita, O. Wada, K. Akahane, M. Tsuchiya
  • 学会等名: Abstr. Third International Conference on Optical, Optoelectronic Materials and Applications
  • 発表場所: Edmonton
  • 年月日: 20080720-25
• [学会発表] Three-Dimensional Structure of A Single InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dot Observed by Electron Tomography (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, T. Kita, O. Wada, M. Konno, T. Yaguchi, and T. Kamino
  • 学会等名: 34th International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20071015-18
• [学会発表] Real Time Probing of Self-Assembling Process Steps in InAs/GaAs Quantum Dot Growth (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kudo, T. Inoue, T. Kita and O. Wada
  • 学会等名: Proc. 19th International Conference on Indium Phosphide and Related Materials, pp. 303-306
  • 発表場所: Matsue
  • 年月日: 20070514-18
• [学会発表] Polarization Insensitive Optical Gain of Columnar Quantum Dots (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Kita, N. Tamnura, O. Wada, M. Sugawara, Y. Nakata, H. Ebe, and Y. Arakawa
  • 学会等名: 4th International Conference on Semiconductor Quantum Dots 2006
  • 発表場所: Chamonix
  • 年月日: 20060501-06
• [図書] Chapter 2, "Femtosecond All-Optical Devices for Ultrafast Communication and Signal Processing," in Chi H. Lee ed., "Microwave Photonics" (2007)
  • 著者名/発表者名: O. Wada
  • 総ページ数: 31-76
  • 出版者: CRC Press (Boca Raton, FL)
• [産業財産権] 量子ドットの形成方法及び半導体装置の製造方法 (2008)
  • 発明者名: 喜多隆、木戸聖、笹山憲吾、和田修、安岡奈美
  • 権利者名: 富士通株式会社
  • 産業財産権番号: 特許,特願2008-200251
  • 出願年月日: 2008-08-01