ボトムアップ型光デバイス創製に向けたナノワイヤの結晶成長技術の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760296
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 舘林 潤 東京大学, ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構, 特任助教 (40558805)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ナノワイヤ / 量子ドット / 有機金属気層成長法 / 単一光子発生器 / 太陽電池 / レーザ / 高均一 / 多積層

研究概要

本研究は半導体ナノワイヤを用いた光デバイス（単一光子発生器・レーザ・太陽電池）実現に向けた結晶成長技術の確立を目的とし研究を遂行した。具体的には、量子ドットを有するナノワイヤ構造の成長技術を確立しその光学・構造評価を行うと主に、光電子デバイス（レーザ・単一光子発生器・太陽電池）を作製するプロセス技術を確立しそのデバイス特性を評価した。高品質の単一ナノワイヤ量子ドットから単一光子発生過程を確認すると共に、ナノワイヤ中に高均一の積層量子ドット構造を作製する技術を提案・実証し最大２００層まで積層可能であることを示した。またナノワイヤ量子ドットを有する太陽電池やレーザ構造を作製しその動作実証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Formation and optical properties of multi-stack InGaAs quantum dots embedded in GaAs nanowires by selective metalorganic chemical vapor deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, S. Iwamoto and Y. Arakawa
  • 雑誌名: J. of Cryst. Growth 巻: 370, 299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and optical properties of site-controlled InGaAs/GaAs quantum-dot-in-nanowires by selective metalorganic chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, S. Iwamoto and Y. Arakawa
  • 雑誌名: Jpn J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 11-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-controlled formation of InAs/GaAs quantum-dot-in-nanowires for single photon emitters (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, S. Iwamoto and Y. Arakawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 100 ページ: 263101
  • 査読あり
• [学会発表] Formation of highly-uniform multi-stacked InGaAs/GaAs quantum-dots-in-nanowires for photovoltaic applications (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, Y. Ota, K. Tanabe, M. Nishioka, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
  • 学会等名: International Symposium on Compound Semiconductors 2013
  • 発表場所: Kobe, Japan( WeB1-1)
  • 年月日: 2013-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] Formation and optical properties of multi-stack InAs/GaAs quantum dots embedded in GaAs nanowires grown by selective metalorganic chemical vapor deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, D. Karunathillake, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA( AA11.2)
  • 年月日: 2012-04-13
• [学会発表] Formation and optical properties of single InGaAs quantum dots embedded in GaAs nanowires grown by selective metalorganic chemical vapor deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, S. Iwamoto and Y. Arakawa
  • 学会等名: International Conference on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics
  • 発表場所: Tokyo, JAPAN(Mo-10)
  • 年月日: 2011-10-03
• [学会発表] Formation and optical properties of multi-stack InAs/GaAs quantum dots embedded in GaAs nanowires grown by selective metalorganic chemical vapor deposition
  • 著者名/発表者名: J. Tatebayashi, D. Karunathillake, Y. Ota, S. Ishida, M. Nishioka, Y. Takayama, T. Ishida, H. Fujita, S. Iwamoto, and Y. Arakawa
  • 学会等名: 16th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy
  • 発表場所: Busan, Korea( MoB3-2)
• [図書] ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開第4章ナノワイヤ量子ドットの光学特性,福井孝志監修 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒川泰彦,有田宗貴,舘林潤
  • 総ページ数: 146-155
  • 出版者: シーエムシー出版