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2014 年度 実績報告書

局所ドーピング構造半導体による量子相関光子の生成および制御

研究課題

研究課題/領域番号 24360004
研究機関埼玉大学

研究代表者

矢口 裕之  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)

研究分担者 片山 竜二  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40343115)
窪谷 茂幸  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (70583615)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード半導体物性 / MBE、エピタキシャル / 光物性 / 応用光学・量子光光学
研究実績の概要

エピタキシャル成長、原子層ドーピングおよび微細加工技術を利用して、窒素原子あるいはエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う、高純度、完全ランダム偏光、かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指して研究を進めた。今年度の研究実績は以下の通りである。
1. 昨年度に引き続いて、局所ドーピング構造半導体の作製を行う上で必要となるエルビウムの原子層ドーピング条件について研究を行った。分子線エピタキシャル成長中におけるエルビウム原子の表面偏析がどのように成長温度に依存するのかを定量的に調べるとともに、原子層ドーピング構造半導体を作製するための条件として300℃以下の低温でエピタキシャル成長を行うことが必須であることを明らかにした。
2. 窒素原子局所ドーピングドーピング構造半導体とGaAs/AlAs多層膜からなる分布ブラッグ反射構造とを組み合わせることによって、窒素原子対からの発光の取り出し効率を向上させることと、発光に必要な励起強度を低減させることが可能となった。
3. 窒素原子局所ドーピング構造半導体の励起条件について検討を行うためにGaAsN/GaAs多重量子井戸からの発光を用いて励起強度依存性および励起波長依存性を調べた。
4. 単一光子生成に利用することのできる新たな局所ドーピング構造半導体材料系を探索するために、InAsN混晶の伝導帯の伝導帯の電子状態について第一原理計算によって検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Growth temperature dependence of the surface segregation of Er atoms in GaAs during molecular beam epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      R. G. Jin, S. Yagi, Y. Hijikata, and H. Yaguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 0512011-1-4

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.051201

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 第一原理計算によるInAsN混晶のバンド構造に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎貴史, 八木修平, 土方泰斗, 矢口裕之
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県・平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
  • [学会発表] Luminescence and Quenching Properties in GaPN Revealed by Below-Gap Excitation2014

    • 著者名/発表者名
      M. Suetsugu, A. Z. M. Touhidul Islam, T. Hanaoka, T. Fukuda, N. Kamata, S. Yagi, and H. Yaguchi
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on the Science and Technology of Lighting
    • 発表場所
      コモ(イタリア)
    • 年月日
      2014-06-23
  • [学会発表] Anomalous excitation power dependence of the luminescence from GaAsN/GaAs quantum well2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamazaki, S. Yagi, Y. Hijikata, K. Onabe, H. Yaguchi
    • 学会等名
      The 41st International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      モンペリエ(フランス)
    • 年月日
      2014-05-12

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公開日: 2016-06-01  

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