2012 年度研究成果報告書

不純物ナノ構造の局所光応答とスケーラブル光子デバイスの実現

研究課題

研究課題/領域番号	21246052
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	小島磨神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00415845)
研究分担者	喜多隆神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10221186)
研究期間 (年度)	2009 – 2012
キーワード	窒素ペア / 励起子 / 光子デバイス / GaAs
研究概要	半導体中の不純物の電子状態は均一であり、理想的な量子ドットとして扱うことができる。このような均一な電子状態を有する量子ドットでは不純物密度の制御によって励起子と光の相互作用を連続的に制御でき、窒素濃度に依存したデバイス性能の制御を実現できる。本研究ではGaAs への窒素のδドーピング技術を開発し、窒素ペアに束縛された励起子の微細構造を明らかにした。また、磁場によって励起子微細構造を精密に制御し、共振器によるスケーラブルな励起子光子相互作用を明らかにした。

研究成果
(43件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

[雑誌論文] Enhancement of Optical Anisotropy by Interconnection Effect along Growth Direction in Multistacked Quantum Dots2013
- 著者名/発表者名
  H. Tanaka, O. Kojima, T. Kita,and K. Akahane
- 雑誌名
  
  Jpn. J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 52 ページ: 012001-1-4
- DOI
  DOI:10.7567/JJAP.52.012001
- 査読あり
[雑誌論文] Effects of Pumping on Propagation Velocities of Confined Exciton Polaritons in GaAs/AlxGa1-xAs Double Heterostructure Thin Films Under Resonant and Non-Resonant Probe Conditions2013
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, S. Ohta, T. Kita, and T. Isu
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 113 ページ: 013514-1-6
- DOI
  DOI:10.1063/1.4772717
- 査読あり
[雑誌論文] Carrier Dynamics of the Intermediate State in InAs/GaAs Quantum Dots Coupled in a Photonic Cavity under Two-Photon Excitation2012
- 著者名/発表者名
  T. Kita, T. Maeda, and Y. Harada
- 雑誌名
  
  Phys. Rev. B
  
  巻: Vol. 86 ページ: 035301-1-7
- DOI
  DOI:10.1103/PhysRevB.86.035301
- 査読あり
[雑誌論文] Quantum beats of type-I and type-II excitons in an InxGa1-xAs/GaAs strained single quantum well2012
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, K. Mizoguchi, and M. Nakayama
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys
  
  巻: Vol. 112 ページ: 043522-1-4
- DOI
  DOI:10.1063/1.4748339
- 査読あり
[雑誌論文] Observation of quantum beat oscillations and ultrafast relaxation of excitons confined in GaAs thin films by controlling probe laser pulses2012
- 著者名/発表者名
  S. Ohta, O. Kojima, T. Kita, and T. Isu
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 111 ページ: 023505-1-4
- DOI
  DOI:10.1063/1.3676429
- 査読あり
[雑誌論文] Dynamics of above-barrier state excitons in multi-stacked quantum dots2011
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, N. Tobita, T. Kita, K. Akahane
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 110 ページ: 093515-1-4
- DOI
  DOI:10.1063/1.3660210
- 査読あり
[雑誌論文] Extremely Uniform Bound Exciton States in Nitrogen δ-doped GaAs Studied by Photoluminescence Spectroscopy in External Magnetic Fields2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, T. Kubo, T. Inoue, O. Kojima, and T. Kita
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 110 ページ: 083522-1-5
- DOI
  DOI:10.1063/1.3654015
- 査読あり
[雑誌論文] Depolarization Effect on Optical of Exciton States Confined in GaAs Thin Films2011
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, S. Hamano, T. Kita, and O. Wada
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 110 ページ: 083521-1-5
- DOI
  DOI:10.1063/1.3653228
- 査読あり
[雑誌論文] Depolarization Effect on Optical of Exciton States Confined in GaAs Thin Films2011
- 著者名/発表者名
  T. Yamashita, O. Kojima, T. Kita, and T. Isu
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 110 ページ: 043514-1-5
- DOI
  DOI:10.1063/1.3624667
- 査読あり
[雑誌論文] Observation of Phase Shifts in a Vertical Cavity Quantum Dot Switch2011
- 著者名/発表者名
  C. Y. Jin, O.Kojima, T. Kita, O. Wada, and M. Hopkinson
- 雑誌名
  
  Appl. Phys. Lett.
  
  巻: Vol. 98 ページ: 231101-1-3
- DOI
  DOI:10.1063/1.3596704
- 査読あり
[雑誌論文] Dephasing of Excitonic Polaritons Confined in GaAs Thin Films2011
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, S. Watanabe, T. Kita, O. Wada, and T. Isu
- 雑誌名
  
  J. Phys. Soc. Jpn
  
  巻: Vol. 80, No. 3 ページ: 034704-1-5
- DOI
  DOI:10.1143/JPSJ.80.034704
- 査読あり
[雑誌論文] Propagation velocity of excitonic polaritons confined in GaAs thin films2011
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, S. Watanabe, T. Kita, O. Wada, and T. Isu
- 雑誌名
  
  Phys. Status Solidi C
  
  巻: Vol. 8, No. 2 ページ: 378-380
- DOI
  DOI:10.1002/pssc.201000480
- 査読あり
[雑誌論文] Interaction Between Conduction-band Edge and Nitrogen-related Localized Levels in Nitrogen δ-doped GaAs2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 雑誌名
  
  Phys. Status Solidi C
  
  巻: Vol. 8, No. 2 ページ: 365-367
- DOI
  DOI:10.1002/pssc.201000515
- 査読あり
[雑誌論文] Bound biexciton luminescence in nitrogen δ-doped GaAs2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 雑誌名
  
  Phys.Status Solidi B
  
  巻: Vol. 248, No. 2 ページ: 464-467
- DOI
  DOI:10.1002/pssb.201000653
- 査読あり
[雑誌論文] xcitation power dependence of nonlinear optical response of excitons in GaAs/AlAs superlattices2011
- 著者名/発表者名
  T. Yamashita, O. Kojima, T. Kita, O. Wada, and K. Akahane
- 雑誌名
  
  Phys. Status Solidi C
  
  巻: Vol. 8, No. 1 ページ: 50-53
- DOI
  DOI:10.1002/pssc.201000674
- 査読あり
[雑誌論文] Intraband relaxation process in highly stacked quantum dots2011
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, M. Mamizuka, T. Kita, O. Wada, and K. Akahane
- 雑誌名
  
  Phys. Status Solidi C
  
  巻: Vol. 8, No. 1 ページ: 46-49
- DOI
  DOI:10.1002/pssc.201000661
- 査読あり
[雑誌論文] Detailed design and characterization of all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a vertical cavity2010
- 著者名/発表者名
  DOI:10.1002/pssc.201000661
- 雑誌名
  
  IEEE J. Quantum Electron.
  
  巻: Vol. 46 ページ: 1582-1589
- DOI
  DOI:10.1109/JQE.2010.2053916
- 査読あり
[雑誌論文] Detailed design and characterization of all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a vertical cavity2010
- 著者名/発表者名
  C. Jin, S. Ohta, M. Hopkinson, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 雑誌名
  
  Appl. Phys. Lett.
  
  巻: Vol. 96 ページ: 151104-1-3
- DOI
  DOI:10.1063/1.3396187
- 査読あり
[雑誌論文] Temperature dependence of photoluminescence characteristics of excitons in stacked quantum dots and quantum dot chains2010
- 著者名/発表者名
  O. Kojima, H. Nakatani, T. Kita, O. Wada, K. Akahane
- 雑誌名
  
  J. Appl. Phys.
  
  巻: Vol. 107 ページ: 073506-1-4
- DOI
  DOI:10.1063/1.3366711
- 査読あり
[雑誌論文] ertical-geometry all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a cavity2009
- 著者名/発表者名
  C. Jin, O. Kojima, T. Kita, O. Wada, M. Hopkinson, and K. Akahane
- 雑誌名
  
  Appl. Phys. Lett.
  
  巻: Vol. 95 ページ: 021109-1-3
- DOI
  DOI:10.1063/1.3180704
- 査読あり
[学会発表] 窒素を高密度デルタドープした GaAs の磁気光学特性2013
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、山本益輝、馬場健、喜多隆
- 学会等名
  第60回応用物理学会春季学術講演会
- 発表場所
  神奈川工科大学
- 年月日
  20130327-30
[学会発表] Control of Electronic Structure of GaAs Using Nitrogen δ-doping Technique2012
- 著者名/発表者名
  M. Yamamoto, K. Kimura, Y. Harada, and T. Kita
- 学会等名
  The17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy
- 発表場所
  The17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy
- 年月日
  20120923-28
[学会発表] 光共振器構造中の InAs/GaAs 量子ドットにおける2 段階光吸収の増強2012
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、前田剛志、喜多隆
- 学会等名
  第73回応用物理学会学術講演会
- 発表場所
  愛媛大学、松山大学
- 年月日
  20120911-14
[学会発表] III-V族量子構造を用いたナノフォトニクス応用2012
- 著者名/発表者名
  喜多隆
- 学会等名
  シリコン・フォトニクス時限研究専門委員会第17回研究会
- 発表場所
  神戸大学(招待講演)
- 年月日
  20120712-13
[学会発表] Delocalization of Electronic States Formed by Nitrogen Pairs in GaAs2012
- 著者名/発表者名
  M. Yamamoto, K. Kimura, Y. Harada, and T. Kita
- 学会等名
  31th Electronic Materials Symposium
- 発表場所
  Izu
- 年月日
  20120711-13
[学会発表] Strong Electron-Hole Correlation in Bound Exciton in Nitrogen δ-Doped GaAs2012
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, T. Kubo, T. Inoue, O. Kojima, and T. Kita
- 学会等名
  The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
- 発表場所
  Groningen
- 年月日
  20120701-06
[学会発表] Extremely Uniform Excitonic States in Nitrogen δ-Doped GaAs2012
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, and T. Kita
- 学会等名
  International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
- 発表場所
  Nara
- 年月日
  20120603-07
[学会発表] GaAs エピタキシャル界面への窒素のデルタドーピングと高均一発光特性2012
- 著者名/発表者名
  喜多隆、原田幸弘
- 学会等名
  第59回応用物理学関係連合講演会
- 発表場所
  早稲田大学(招待講演)
- 年月日
  20120315-18
[学会発表] 窒素デルタドーピングによる GaAs 電子状態の制御2012
- 著者名/発表者名
  山本益輝、木村航平、原田幸弘、喜多隆
- 学会等名
  第23回光物性研究会
- 発表場所
  大阪市立大学
- 年月日
  2012-12-07
[学会発表] GaAs エピタキシャル界面への窒素デルタドーピングと超高均一発光2012
- 著者名/発表者名
  喜多隆
- 学会等名
  第42回結晶成長国内会議(NCCG-42)
- 発表場所
  九州大学筑紫キャンパス特別講演(招待講演)
- 年月日
  2012-11-10
[学会発表] GaAs 中の窒素ペアに束縛された励起子における励起子一格子相互作用2011
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、久保輝宜、井上知也、小島磨、喜多隆
- 学会等名
  第22回光物性研究会
- 発表場所
  熊本大学
- 年月日
  20111209-11
[学会発表] ffect of Capping Layer Growth on Bound Exciton Luminescence in Nitrogen δ-Doped GaAs2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, T. Kubo, T. Inoue, O. Kojima, and T. Kita
- 学会等名
  2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
- 発表場所
  Aichi
- 年月日
  20110928-30
[学会発表] GaAs 中の窒素ペアに束縛された励起子分子の磁気光学特性2011
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、久保輝宜、井上知也、小島磨、喜多隆
- 学会等名
  日本物理学会 2011 年秋季大会
- 発表場所
  富山大学、21pPSA-37
- 年月日
  20110921-24
[学会発表] GaAs 中の窒素ペアに束縛された励起子のフォノンサイドバンド発光2011
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、久保輝宜、井上知也、小島磨、喜多隆
- 学会等名
  第72回応用物理学関係連合講演会
- 発表場所
  山形大学
- 年月日
  20110829-0902
[学会発表] Capping Layer Dependence of Bound Exciton Luminescence in Nitrogen δ-Doped GaAs2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, T.Kubo, T. Inoue, O. Kojima, and T. Kita
- 学会等名
  30th Electronic Materials Symposium
- 発表場所
  Biwako
- 年月日
  20110629-0701
[学会発表] Diamagnetic Shift of Exciton Bound to the Nitrogen Pairs in GaAs2011
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, T. Kubo, T. Inoue, O. Kojima, T. Kita
- 学会等名
  38th International Symposium on Compound Semiconductors
- 発表場所
  Germany
- 年月日
  20110522-26
[学会発表] III-V 半導体中不純物制御と励起子物性2010
- 著者名/発表者名
  原田幸弘、喜多隆
- 学会等名
  第71回応用物理学会学術講演会
- 発表場所
  長崎大学(招待講演)
- 年月日
  20100914-17
[学会発表] Bound Biexciton Luminescence in Nitrogen ・-Doped GaAs2010
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 学会等名
  The 9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
- 発表場所
  Brisbane, Australia
- 年月日
  20100711-16
[学会発表] Magneto-Photoluminescence Spectroscopy of Exciton Fine Structure in Nitrogen ・-Doped GaAs2010
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, Y. Horiuchi, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 学会等名
  The 30th International Conference on the Physics of Semiconductors
- 発表場所
  Seoul, Korea
- 年月日
  20100625-30
[学会発表] Interaction between Conduction-Band Edge and Nitrogen-Related Localized Levels in Nitrogen ・-Doped GaAs2010
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 学会等名
  The 37th International Symposium on Compound Semiconductors
- 発表場所
  Takamatsu
- 年月日
  20100531-0604
[学会発表] Emission properties of excitons strongly localized to nitrogen pairs in GaAs2010
- 著者名/発表者名
  Y. Harada and T. Kita
- 学会等名
  The International Conference on Nanophotonics 2010
- 発表場所
  Tsukuba(Invited Talk)
- 年月日
  20100530-0603
[学会発表] Magnetic-field control of exciton fine structure splitting in nitrogen ・-doped GaA2009
- 著者名/発表者名
  Y. Harada, O. Kojima, T. Kita, and O. Wada
- 学会等名
  The 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems and the 14th International Conference on Modulated Semiconductor Structures
- 発表場所
  Kobe
- 年月日
  20090719-24
[備考]
- URL
  http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-photonics/

2012 年度 研究成果報告書

不純物ナノ構造の局所光応答とスケーラブル光子デバイスの実現

研究代表者

小島 磨 神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00415845)

研究成果

[雑誌論文] Enhancement of Optical Anisotropy by Interconnection Effect along Growth Direction in Multistacked Quantum Dots2013

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Effects of Pumping on Propagation Velocities of Confined Exciton Polaritons in GaAs/AlxGa1-xAs Double Heterostructure Thin Films Under Resonant and Non-Resonant Probe Conditions2013

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Carrier Dynamics of the Intermediate State in InAs/GaAs Quantum Dots Coupled in a Photonic Cavity under Two-Photon Excitation2012

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Quantum beats of type-I and type-II excitons in an InxGa1-xAs/GaAs strained single quantum well2012

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Observation of quantum beat oscillations and ultrafast relaxation of excitons confined in GaAs thin films by controlling probe laser pulses2012

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Dynamics of above-barrier state excitons in multi-stacked quantum dots2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Extremely Uniform Bound Exciton States in Nitrogen δ-doped GaAs Studied by Photoluminescence Spectroscopy in External Magnetic Fields2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Depolarization Effect on Optical of Exciton States Confined in GaAs Thin Films2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Depolarization Effect on Optical of Exciton States Confined in GaAs Thin Films2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Observation of Phase Shifts in a Vertical Cavity Quantum Dot Switch2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Dephasing of Excitonic Polaritons Confined in GaAs Thin Films2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Propagation velocity of excitonic polaritons confined in GaAs thin films2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Interaction Between Conduction-band Edge and Nitrogen-related Localized Levels in Nitrogen δ-doped GaAs2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Bound biexciton luminescence in nitrogen δ-doped GaAs2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] xcitation power dependence of nonlinear optical response of excitons in GaAs/AlAs superlattices2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Intraband relaxation process in highly stacked quantum dots2011

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Detailed design and characterization of all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a vertical cavity2010

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Detailed design and characterization of all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a vertical cavity2010

著者名/発表者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Temperature dependence of photoluminescence characteristics of excitons in stacked quantum dots and quantum dot chains2010

著者名/発表者名

雑誌名

2012 年度研究成果報告書

小島磨神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00415845)