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

2010 年度 実績報告書

二重サブバンドを利用した光駆動光変調

研究課題

研究課題/領域番号 20560013
研究機関北海道工業大学

研究代表者

今井 和明  北海道工業大学, 創生工学部, 教授 (40001987)

研究分担者 木村 信行  北海道工業大学, 創生工学部, 教授 (10204984)
澤田 孝幸  北海道工業大学, 創生工学部, 教授 (40113568)
鈴木 和彦  北海道工業大学, 創生工学部, 教授 (30226500)
キーワードII-VI族半導体 / 超格子 / Type-IIバンド構造 / MBE成長 / 光強度変調
研究概要

II-VI族化合物半導体であるZnSe-ZnTe超格子はType-IIのバンド構造を持ち、伝導帯のバンドオフセットよりも価電子帯のそれのほうが大きいため、その光学的特性は正孔の井戸であるZnTe層の厚さに大きく依存する。1つの超格子中に2種類の厚さの異なるZnTe層を持たせることで基底状態としての量子準位を2種類実現することができ、この様な構造を我々は二重サブバンド構造(dual sub-band : DSB)と呼ぶ。この2つの基底状態を利用すれば、低い(L)方の状態を励起しながらも透過する光(以下信号光と呼ぶ)の強度を、他の光(制御光と呼ぶ)で高い(H)方の状態を励起することにより制御した。本研究課題では育成した試料のGaAs基板の一部を取り除き、文字どおりのfree standing試料を製作し、透過光特性を測定した。育成したZnSe-ZnTe DSB超格子のX線解析により設計どおりの結晶学的周期構造を確認し、低温におけるPLスペクトルよりDSB構造と長波長の短波長への波長変換効果を示すことを確認した。
光透過測定の結果、制御光の回り込みを完全に抑制しているにも関わらず、制御光を照射することによりZnSe-ZnTe DSB超格子を透過する信号光の強度増加が観測された。つまり、光による透過光強度変調がなされた。このとき、Hレベルのエネルギーと同等のエネルギーをもつ制御光の照射時に特に透過光強度が約10%増大することを観測した。Hレベルの準位は、Hレベルのサブバンドを形作る単周期超格子構造のZnTe層厚の制御により変えることが出来る。以上より、層厚制御により任意の波長の光によってスイッチのように選択的に信号光を透過させる微小デバイスの可能性を示した。一方この効果のプロセスには未だ不明な点があり、その効率も低い。データの蓄積が強く期待される。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] MBE-ZnSeTe混晶の光学的評価2010

    • 著者名/発表者名
      高橋和也、一戸善弘、本間一臣、今井和明、鈴木和彦、澤田孝幸、木村信行、木村尚仁
    • 雑誌名

      北海道工業大学研究紀要

      巻: 38 ページ: 97-102

  • [雑誌論文] 光透過型ZnSe-ZnTe超格子の評価について2010

    • 著者名/発表者名
      本間一臣、一戸善弘、高橋和也、山本泰輔、今井和明、澤田孝幸、鈴木和彦、木村信行、木村尚仁
    • 雑誌名

      北海道工業大学研究紀要

      巻: 38 ページ: 137-142

  • [雑誌論文] RF-MBE InN膜成長における窒素プラズマ照射の影響2010

    • 著者名/発表者名
      山本泰輔、本間一臣、澤田孝幸、今井和明、木村尚仁
    • 雑誌名

      北海道工業大学研究紀要

      巻: 38 ページ: 143-148

  • [学会発表] Light switching driven by light of ZnSe-ZnTe dual sub-band superlattices2010

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, K.Honma, T. Yamamoto, M. Abe, Na.Kimura, No.Kimura, T.Sawada, K.Suzuki, K.Imai
    • 学会等名
      The 16th Int'l.Conf.on MBE
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      20100800
  • [学会発表] ZnSe-ZnTe DSB構造混晶の光による光スイッチングについて2010

    • 著者名/発表者名
      高橋和也、山本泰輔、阿部誠、木村尚仁、木村信行、澤田孝幸、鈴木和彦、今井和明
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] RF-MBE法によるGaNバッファ層上InN膜の成長2010

    • 著者名/発表者名
      山本泰輔、澤田孝幸、今井和明、木村尚仁
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Arクラスターイオンビームを用いたSi(111)表面清浄化2010

    • 著者名/発表者名
      中川駿一郎、斉藤博、大石正和、今井和明
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 炭化したSi(111)基板上へのGaNのMBE成長2010

    • 著者名/発表者名
      中川駿一郎、斉藤博、大石正和、今井和明
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2010-09-14

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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