2004 Fiscal Year Annual Research Report
フォトニック結晶の実用的作製法の開発と機能フォトニックデバイス応用
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15360174
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
宇高 勝之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20277817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中尾 正史 日本電信電話(株), フォトニクス研究所, 主幹研究員
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| Keywords | フォトニック結晶 / 干渉露光 / 表面プラズモン / カーボンナノチューブ / 多次元ナノ周期構造 / 超小型光機能素子 / 量子ドット / 分子線エピタキシャル成長法 |
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| Research Abstract |
超小型光機能集積デバイスの実現を目指して、昨年度の実用的フォトニック結晶の作製のための基礎検討を踏まえて、多次元周期構造の作製条件技術の向上及び確立化、さらにデバイス応用の検討を行った。まず、大面積2次元周期構造が作製が可能な干渉露光法により周期500nmの2次及び250nmの1次回折格子を作製し、その上に通常の高周波スパッタによりa-Si/SiO2からなる多層周期構造を形成し、初期2次元周期構造の深さの確保により実用的なペア数の3次元フォトニック結晶(3D-PhC)の形成を実現した。これをDBR構造付きMQW層に適用し、これまでのフェムト秒光励起からしきい値低下が期待される光パルス励起法の実験系を構築し、現在レーザ発振実現に向けて鋭意検討を行っている。また同時に、より低しきい値化のために下部DBR構造や上部3D-PhCの構造設計を行い知見を得た。他方、上記2次元周期構造基板を用いてプラズマCVD法によりカーボンナノチューブ(CNT)を形成し、多層型ではあるが位置制御の可能性が得られた。他方、CVDによらず実用的なCNTを用いた光機能デバイスを実現すべく、パウダー状CNTをドープした光導波路の作製を試み、作製上の基本的な問題点と光機能動作実現への大きな知見を得た。周期構造を有する実用的光機能デバイスとして、Si導波路上に干渉露光及び電子ビーム露光法による1次回折格子の作製を試み、作製プロセス上の知見を得た。回折格子の深さを稼ぐ必要から作製プロセスの検討を進めている。表面プラズモンを利用した機能デバイスとして金属回折格子付き導波路の作製条件を把握し、基本的光学的特性を測定し、問題点解決の知見を得つつある。位置制御量子ドットについて、加工ナノパターンとドット配列及びサイズ制御の基本結果を得ると共に、一層の均一化の指針を得た
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Research Products
(7 results)
