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2013 年度 研究成果報告書

室温動作ポラリトンレーザ構造のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシャル形成

研究課題

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研究課題/領域番号 22246037
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
研究機関東北大学

研究代表者

秩父 重英  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80266907)

研究分担者 宗田 孝之  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90171371)
上殿 明良  筑波大学, 数理物質科学研究科, 教授 (20213374)
羽豆 耕治  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30367057)
古澤 健太郎  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40392104)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード電子・電気材料 / ヘリコン波励起プラズマスパッタ / 微小共振器 / 励起子 / 励起子ポラリトン / 酸化亜鉛 / エピタキシー / ポラリトンレーザー
研究概要

半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザは、新たな原理による低閾値コヒーレント光源として興味深い。本研究では、報告者の独自技術でありスパッタ法でありながら高品位半導体エピタキシャル成長が可能な「ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー法」を用い、室温動作の可能性が高い、酸化亜鉛活性層を分布ブラッグ反射鏡で挟む微小共振器構造を形成した。そして、共振器モードと結合した励起子ポラリトンによる発光を室温において観測した。本成果を導いたいくつかの技術により、新たなヘテロ構造や量子構造の形成及びナノ構造評価への道が拓けたといえる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Impacts of Si-doping and resultant cation vacancy formation on the luminescence dynamics for the near-band-edge emission of Al0.6Ga0.4N films grown on AlN templates by metalorganic vapor phase epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      S. F. Chichibu, H. Miyake, Y. Ishikawa, M. Tashiro, T. Ohtomo, K. Furusawa, K. Hazu, K. Hiramatsu, and A. Uedono
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol.113,No.21 ページ: 213506 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural, elastic, and polarization parameters and band structures of wurtzite ZnO and MgO2012

    • 著者名/発表者名
      S. -H. Jang and S. F. Chichibu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol.112,No.7 ページ: 073503 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signatures of Γ1-Γ5 mixed-mode polaritons in polarized reflectance spectra of ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      A. Takagi, A. Nakamura, A. Yoshikaie, S. Yoshioka, S. Adachi, S. F. Chichibu, and T. Sota
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: Vol.24,No.41 ページ: 415801 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Valence-band-ordering of a strain-free bulk ZnO single crystal identified by four-wave-mixing spectroscopy technique2012

    • 著者名/発表者名
      K. Hazu, S. F. Chichibu, S. Adachi, and T. Sota
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol.111,No.9 ページ: 093522 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond-laser-driven photoelectron gun for time-resolved cathodoluminescence measurement of GaN2012

    • 著者名/発表者名
      T. Onuma, Y. Kagamitani, K. Hazu, T. Ishiguro, T. Fukuda, and S. F. Chichibu
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: Vol.83,No.4 ページ: 043905 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface stoichiometry and activity control for atomically smooth low dislocation density ZnO and pseudomorphic MgZnO epitaxy on a Zn-polar ZnO substrate by the helicon-wave-excited-plasma sputtering epitaxy method2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Sawai, H. Hazu, and S. F. Chichibu
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol.108,No.6 ページ: 063541 1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] 反応性ヘリコン波励起プラズマスパッタ法によるZnO系微小光共振器形成の検討2014

    • 著者名/発表者名
      古澤健太郎,柿畑研人,小山雅史,秩父重英
    • 学会等名
      2014年春季応用物理学会
    • 発表場所
      相模原市
    • 年月日
      2014-03-17
  • [学会発表] 水熱合成ZnO ターゲットを用いたZnO薄膜のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー(2)2014

    • 著者名/発表者名
      古澤健太郎,中沢駿仁,石川陽一,田代公則,秩父重英
    • 学会等名
      2014年春季応用物理学会
    • 発表場所
      相模原市
    • 年月日
      2014-03-17
  • [学会発表] Influences of point defects on the emission dynamics of wide bandgap nitride and oxide semiconductors2013

    • 著者名/発表者名
      S. F. Chichibu and A. Uedono
    • 学会等名
      2013 Japan Society of Applied Physics - Materials Research Society Joint Symposia
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-09-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 水熱合成ZnOターゲットを用いたZnO薄膜のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー2012

    • 著者名/発表者名
      張成燻,羽豆耕治,秩父重英
    • 学会等名
      2012年春季応用物理学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] フェムト秒パルス電子線発生とワイドギャップ半導体の評価2012

    • 著者名/発表者名
      秩父重英,羽豆耕治,石川陽一,古澤健太郎,上殿明良
    • 学会等名
      2012年春季応用物理学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京(依頼講演)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] ウルツ鉱型MgxZn1-xO混晶の弾性テンソル要素C13、C33に関する考察2011

    • 著者名/発表者名
      張成燻,羽豆耕治,秩父重英
    • 学会等名
      2011年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2011-09-01
  • [学会発表] 偏光反射スペクトル解析によるZnO の物性値の同定2011

    • 著者名/発表者名
      羽豆耕治,吉海江憲,吉岡宗一郎,高木絢子,鳥井康介,宗田孝之,秩父重英
    • 学会等名
      2011年秋季応用物理学会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2011-09-01
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/chichibu/index-j.html

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公開日: 2015-06-25  

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