【研究分野】電子デバイス・電子機器

【研究領域課題番号】26420320 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子ドット / 発光ダイオード / サイドゲート / ナノコラム / 単一光子 / 量子もつれ / 単一光子発生 / サイドゲート素子 / 単一光子源

【研究成果の概要】

本研究では、まず、研究蓄積の深いInAs自己量子ドットを用いて、コンパクトな実装に不可欠であるだけでなく、光の回折限界を超えた集積化、量子もつれを用いる集積化に重要な電流注入型サイドゲート素子の開発を行った。素子の作製プロセスおよびゲート制御に必要なフリップチップ型の実装及び測定手法の確立に成功した。達成したエネルギー変化量0.3meVは、これまでに量子もつれ状態作製に用いられている光励起型と同等であり、コンパクトな実装に適した電流注入型において集積化への道筋が開けたと考えている。さらに、集積化への次ステップとして、高密度集積化可能なナノコラムからの単一光子発生を実証し、その有望性を示した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】電子・電気材料工学

【研究領域課題番号】22360133 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子閉じ込め / 量子ドット / 励起子 / 単一光子 / 等電子準位 / 不純物 / MOCVD

【研究成果の概要】

発光波長や強度などの特性が揃った単一光子源への応用を目指し、III-V族半導体中の等電子不純物による局在準位の制御と利用に関する研究を行った。具体的には、ガリウム砒素中の窒素不純物の最適なドーピング手法を調べ、エネルギーの揃った単一光子発生を世界で初めて実証するとともに、発光寿命や偏光などの特性について明らかにした。本研究によって多くの基礎データが取得でき、今後の技術開発に不可欠な有益な知見が得られた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)

【研究分野】応用物性・結晶工学

【研究領域課題番号】19360013 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子ドット / 励起子 / 単一光子 / 励起子微細構造 / 光通信波長帯 / MOCVD / 位相緩和 / 発光寿命 / 光通信波長帶

【研究成果の概要】

量子暗号など将来の量子情報通信の要素として重要な波長1.3~1.55μmの光通信波長帯でのもつれ合い光子対発生技術への展開を目指し、ダブルキャップ法によるInAs/InP系量子ドットの形成技術を開発するとともに、ドットの構造評価、および励起子微細構造、多励起子状態、励起子再結合寿命、位相緩和時間に関する観測と評価を行った。本研究によって多くの基礎データが取得でき、今後の技術開発に重要となる新たな知見が得られた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)