研究課題
本研究の目的は、将来的な量子光通信の実現を目指し、ナノ構造素子における光応答の解明に向けた関連技術の開発を行うことにある。原理的に絶対安全な通信である量子光通信の基盤技術開発を目指す挑戦的な研究である。選択的に光励起が可能なシリコン二重量子ドットを実現できれば、シリコン量子ドット内の電子状態を利用して、光子と電子スピンの相互作用制御・情報転写を行うことが可能となる。本研究によって、設計通りにシリコン2重量子ドットを形成し、各量子ドットに1つずつ電子が入った状態を実現することができた。この状態は、光照射の効果について物理を詳細に調べるために必要である。また、各量子ドットの電子数を制御し、各量子ドット内の電子状態を異なる状態に調整することも達成した。この状態は、各量子ドットにおける励起エネルギーが異なり、ある波長の光に対して選択的に光励起を行える状態を実現できた可能性がある。最終年度には、より安定的に動作するシリコン量子ドットを実現することに成功した。具体的には、薄膜化したシリコンを用いて量子ドットを作製し、厚み方向の閉じ込めを強めることによって、量子ドットの帯電エネルギーの増大を実証した。大きな帯電エネルギーは、光照射時の素子の安定性のために必要である。これらの成果は、学術論文誌や、国際会議、国内学会において公表を行った。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)
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