多色量子ドットのモノリシック成長によるスペクトル制御可能な近赤外広帯域光源の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760015
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 和歌山大学
• 研究代表者: 尾崎 信彦 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (30344873)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 量子ドット / 近赤外広帯域光源 / MBE / 光コヒーレンストモグラフィー(OCT)

研究概要

GaAs基板上に自己組織的に成長するInAs量子ドット(QD)を用いて、光コヒーレンストモグラフィー(OCT)の光源として有用な近赤外広帯域光源の開発を行った。InAs-QDは生体透過性の高い発光波長(1.2-1.3ミクロン)を有し、また、一定のサイズ分布による広帯域発光というOCT光源として有用な特長をもつ。我々は、このInAs-QDの発光中心波長を制御し基板上に複数モノリシックに成長させるという独自手法により、従来光源よりも広帯域(約160nm)かつスペクトル形状制御可能な光源作製に成功した。この成果は、OCTの更なる性能向上に寄与する新規光源への応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Extending emission wavelength of InAs/GaAs quantum dots beyond 1.3 um by using quantum dot bi-layer forbroadband light source (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Ozaki, Y. Nakatani, S. Ohkouchi, N. Ikeda, Y. Sugimoto, K. Asakawa, E. Clark, R. A. HoggGrowth
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: (in press)
  • DOI: DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.12.110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of InAs/GaAs quantum dots with central emission wavelength of 1.05um using In-flush technique for broadband near-infrared light source (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hino, Nobuhiko Ozaki,Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto
  • 雑誌名: J. Crystal Growth 巻: (in press)
  • DOI: DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.12.077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Broadband light source based on four-color self-assembled InAs quantum dot ensembles monolithically grown in selective areas (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Ozaki, Koichi Takeuchi, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Kiyoshi Asakawa, and Richard A. Hogg
  • 雑誌名: IEICE Trans. Electron 巻: E95-C(2) ページ: 247-250
  • DOI: DOI: 10.1587/trasele.E95.C.247
  • 査読あり
• [学会発表] Growth of stacked In-flushed-QD layers emitting at 1mm with Gaussian-like broadband spectrum (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Ozaki, Yuji Hino, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
  • 学会等名: the 40thInternational Symposiumon Compound Semiconductors (ISCS2013)
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe, Japan
  • 年月日: 20130519-23
• [学会発表] 近接二層積層によるGaAs基板上InAs-QDの発光長波長化の検討(II) (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷擁平,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正,Edmund Clarke,Richard Hogg
  • 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: 20130300
• [学会発表] 発光波長制御されたIn-flushed-QDの積層成長による1ミクロン帯広帯域発光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野雄司,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正
  • 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: 20130300
• [学会発表] Monolithic growth of multi-color InAs-QD ensembles for broadband and spectrum-shape-controllable near-infrared light source (2012)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Ozaki, Koichi Takeuchi, Yuji Hino, Yohei Nakatani, Shunsuke Ohkouchi, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, Kiyoshi Asakawa, Richard A. Hogg
  • 学会等名: 2012 Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG 2012)
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 20121211-14
• [学会発表] Expanding emission wavelength of self-assembled InAs quantum dots beyond 1.3-μm by usingthe QD bi-layer for broadband light source (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Ozaki, Y. Nakatani, S. Ohkouchi, N. Ikeda, Y. Sugimoto and R. Hogg
  • 学会等名: the 17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE2012)
  • 発表場所: Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] Controlling emission wavelength of InAs quantum dots using the In-flush technique for broadband 1.05-μm light source (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hino, N. Ozaki, S. Ohkouchi, N. Ikeda and Y. Sugimoto
  • 学会等名: the 17thInternational Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE2012)
  • 発表場所: Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] In-flush法による1ミクロン帯発光InAs-QDの発光強度改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日野雄司,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区,松山大学文京キャンパス
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 多色量子ドット並列構造による近赤外広帯域光源のスペクトル成形 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内晃一,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正,小田久哉,浅川潔,Richard Hogg
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 医療・生体イメージング光源に向けた1ミクロン帯発光InAs-QD作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日野雄司,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 近接二層積層によるGaAs基板上InAs-QDの発光長波長化の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷擁平,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 多波長量子ドットによる近赤外広帯域光源開発とOCTへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾崎信彦
  • 学会等名: 第23回GRL浜松セミナー～若手研究者のための光・電子・情報科学に関する情報交換～
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス総合研究棟
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] Selective-area growth of 4-color InAs-QD ensembles for broadband light source (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi, N. Ozaki, S. Ohkouchi, N. Ikeda, Y. Sugimoto, K. Asakawa, R. A. Hogg
  • 学会等名: 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2011)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] 90度回転メタルマスク法により作製した広帯域光源用4色量子ドットの光学評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹内晃一,尾崎信彦,大河内俊介,池田直樹,杉本喜正,浅川潔,Richard Hogg
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 20110900