2003 Fiscal Year Annual Research Report
形状制御量子ドットによる超高速・高非線形光学応答の同時実現
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14350167
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
和田 修 神戸大学, 工学部, 教授 (90335422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 充 (株)富士通研究所, フォトノベルテクノロジ研究部, 部長(研究職)
喜多 隆 神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186)
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| Keywords | 量子ドット / 光スイッチ / 光アンプ / 偏光依存性 / フォトルミネッセンス / 量子ドット形状 |
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| Research Abstract |
量子ドット材料では通常のバルク半導体にくらべて、量子閉じ込めによる光非線形応答の増強や、キャリア緩和・供給機構の高速化による高速化が期待され、将来の光通信には不可欠となる超高速光アンプや光スイッチとして期待されている。しかし、現状の量子ドットは理想的な形状ではなく基板上で扁平な形状を有しており、これが強い偏光依存性など光学特性を阻害しており、また、超高速性と高非線形性に与える影響等は全く理解されていない。
本研究において昨年度既に、独自の多層積層量子ドットによるドット形状制御によって偏光無依存量子ドットが実現できることを明らかにした。本年度は、さらに量子ドット・キャップ層組成の制御によってドット形状が制御できるか、さらにこれらによって光学応答特性がどのように影響されるかを検討した。
ドット・キャップ層組成の変化により偏光を制御する可能性を検討した。InAs/GaAs量子ドットにおいて、キャップ層のIn組成を増加させると、アスペクト比が大きい、従来より等方的なドット形状を実現できる(TEM観察)こと、それに対応して端面PL発光特性をTM偏光化(通常TE)できることを発見し、実用的光素子で重要な偏光無位存特性の実現可能性を明らかにした。一方我々は、量子ドットにおける吸収飽和回復特性の高速化の効果と、ドット大径化による位相緩和の長寿命化(非線形性の増大が可能)を明らかにしている。これらを総合的に検討した結果から、ドット形状の等方化、大径化によって、超高速性を保ったまま高い非線形応答を持つ量子ドットが実現できることを明かにすることができた。
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Research Products
(1 results)
