半導体ナノ粒子上の精密電荷制御による単一光子パルス発生器の作製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22681012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 安武 裕輔 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (10526726)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 単一光子 / ナノ粒子 / 単一電子 / 単一電子トランジスタ / 結晶欠陥

研究概要

本研究では、通信波長域における単一光子源として半導体ナノ粒子、シリコン結晶欠陥、ゲルマニウム直接遷移端に着目し、外部電極による電荷数・屈折率制御による任意の単一光子発生器の創製とスピン能付与を指向して、(1) ナノ粒子とナノギャップ電極による単一電子トランジスタの動作実証(2) シリコン中結晶欠陥の電流励起発光の実証(3)固浸レンズを用いた高NA共焦点顕微鏡の構築(4) 半導体中への光学的スピン注入と検出の実証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Morphology-driven Stark shift switching in Ge/Si type-II heterointerfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyake, Y. Yasutake, and S. Fukatsu
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 893 ページ: 39-44
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.893.39
• [雑誌論文] Strain-induced direct band gap shrinkage in local Ge-on-insulator structures fabricated by lateral liquid-phase epitaxy (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Matsue, Y. Yasutake, S. Fukatsu, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 104 ページ: 031106-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4862890
• [雑誌論文] Observation of optical spin injection into Ge-based structure at room temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasutake, S. Hayashi, H. Yaguchi, and S. Fukatsu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 102 ページ: 242104-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4811495
• [雑誌論文] Time-resolved electroluminescence of bulk Ge at room temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Terada, Y. Yasutake, and S. Fukatsu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 102 ページ: 041102-1-3
  • DOI: 10.1063/1.4789511
• [雑誌論文] Characterization of Highly Concentrated Bi Donors Wire-δ- Doped in Si (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, P. L. Neumann, T. Koyano, Y. Yasutake, K. Nittoh, K. Sakamoto, S. Fukatsu, and K. Miki
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 11PE05-1-4
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.11PE05
• [雑誌論文] An artificial nonradiative recombination center model created by use of a Si1-xGex/Si quantum-well-inserted pseudomorphic superlattice (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Terada, Y. Yasutake, S. Fukatsu
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 520 ページ: 3365-3368
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2011.08.033
• [雑誌論文] High-density G-centers, light-emitting point defects in silicon crystal (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, Y. Yasutake, K. Nittoh, S. Fukatsu, and K. Miki
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 1 ページ: 032125-1-5
  • DOI: 10.1063/1.3624905
• [雑誌論文] Hybrid Laser Activation of Highly Concentrated Bi Donors in Wire-δ-Doped Silicon (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, Y. Yasutake, K. Nittoh, K. Sakamoto, S. Fukatsu, and K. Miki
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 3 ページ: 061302-1-3
  • DOI: 10.1143/APEX.3.061302
• [雑誌論文] Molecular orientation of individual Lu@C82 molecules demonstrated by scanning tunneling microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Iwamoto, D. Ogawa, Y. Yasutake, Y. Azuma, H. Umemoto, K. Ohashi, N. Izumi, H. Shinohara, and Y. Majima
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 114 ページ: 14704-14709
• [雑誌論文] Single-electron transistor fabricated by two bottom-up processes of electroless Au plating and chemisorption of Au nanoparticle (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Azuma, Y. Yasutake, K. Kono, M. Kane hara, T. Teranishi, and Y. Majima
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 090206-1-3
• [雑誌論文] Interface trap level in top-contact pentacene thin-film transistors evaluated by displacement current measurement (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, Y. Yasutake, and Y. Majima
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 11 ページ: 594-598
• [学会発表] Optical spin injection into Ge at room temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasutake, S. Hayashi, and S. Fukatsu
  • 学会等名: C18.00001, APS March Meeting 2013 Baltimore
  • 発表場所: Maryland, USA
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Quantum oscillation due to Landau subbands in bulk Ge at room temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasutake and S. Fukatsu
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Morphology-driven Stark shift switching in Ge/Si type-II heterointerfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyaka, Y. Yasutake, and S. Fukatsu
  • 学会等名: 3rd Inter- national Conference on Advanced Materials and Engineering Materials
  • 発表場所: The Penisula Excelsior Hotel Singapore, Singapore
  • 年月日: 2013-12-15
• [学会発表] Bulk Ge Revisited: Toward Group-IV Interband Laser (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Fukatsu, Y. Terada, S. Hayashi and Y. Yasutake
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Photonics and Electronics Convergence
  • 発表場所: The University of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-11-20
• [学会発表] 伸張歪 Ge-on-Si への室温光スピン注入 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安武裕輔, 深津 晋
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工大(神奈川)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Ge の直接遷移蛍光の円偏光度の温度・励起エネルギー依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林 周平, 安武裕輔, 深津 晋
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工大(神奈川)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Observation of Oscillatory Magnetophotoluminescence of Direct Transition in Ge at Room Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasutake, S. Hayashi, and S. Fukatsu
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Electroluminescence Transient of Bulk-Ge Light Emitting Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Terada, Y. Yasutake, and S. Fukatsu
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Spectral Modulation of Photoluminescence in a Nonspecular Fabry-Perot Silicon Cavity (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Ohmura, Y. Yasutake, and S. Fukatsu
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] 磁場円偏光 PL による Ge 直接遷移端の Landau 準位観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安武裕輔, 深津 晋
  • 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(愛媛)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Ge への光スピン注入の温度依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安武裕輔, 深津 晋
  • 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(東京)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 発光欠陥を有する InSb QDs 埋め込み Si構造における光利得のポストアニール依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安武裕輔, 林 周平, 高野雅也, 深津 晋
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Optical gain on {311} rod-like defects in silicon (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasutake, T. Asaba, Y. Terada, N. Tana-ami and S. Fukatsu
  • 学会等名: Material Research Society 2010 Fall Meeting, Symposium AA 5.2
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2010-11-30
• [学会発表] シリコン結晶欠陥の光利得 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安武裕輔, 浅場智也, 寺田陽祐, 田名網宣成, 深津 晋
  • 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(長崎)
  • 年月日: 2010-09-17
• [備考] ホームページ
  • URL: http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~fukatsu/