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半導体三次元フォトニック結晶における電流注入型ナノ共振器レーザの実現

半导体三维光子晶体电流注入纳米腔激光器的实现

基本信息

批准号：
21K04176
负责人：
高橋駿
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04176/
关键词：
フォトニック結晶

项目摘要

本研究は、光の完全な制御が可能となる三次元フォトニック結晶を半導体で作製し、これに電気的接続を試みることで、将来の光・電子回路の三次元集積デバイスにおける重要な素子のひとつとして、高効率な電流注入型の発光デバイスを開発することを目的としている。2年目であった当該年度では、1年目に設計した半導体薄膜構造に基づいて、三次元フォトニック結晶の作製を行った。電子線リソグラフィおよびドライ・ウェットエッチングによって、新たに設計したGaAs薄膜を作製し、マイクロマニピュレーション法によって、この薄膜を1層ずつ積層することで、半導体三次元フォトニック結晶の作製に成功した。ただし、作製した試料の光学測定については、所属機関において実験室を含む建物の改修が長期間にわたって行われたため、測定を十分に実施することができなかった。その分、次年度に行う計画であった、pn接合を有する半導体薄膜を用いた三次元フォトニック結晶の設計に前倒しで着手した。パターンマスクを施した複数回のイオン注入によって、活性層を含む半導体基板の面内にp型・n型ドープを縞状（100ミクロン周期）に形成することについて、イオン注入を依頼する外部企業との打ち合わせを進めている。一方で、1年目に実施した三次元フォトニック結晶の設計については、蘭国Twente大学の教授との国際共同研究を行い、その成果を国際学会で発表したほか、学術論文としてもまとめて国際共著論文として出版した。

In this study, a complete optical system may be used to improve the performance of the three-dimensional optical system, the connection device of the optical computer, and the important elements of the optical subcircuit in the future. high-rate current injection optical equipment is very important for the purpose of high-speed optical current injection. The 2-year and 1-year design of semi-solid thin films are used to fabricate the substrate and the results of the three-dimensional temperature measurement. The performance of the GaAs thin film, the new equipment, the thin film, the semi-thin film, and the three-dimensional semi-conductor were successfully tested. The equipment, equipment, equipment and equipment. For the first time, the first and second year of this year, the production of semimetallic films for pn bonding is available. The three-dimensional mechanical properties of the thin films are tested before the design. In the system, the complex data is injected into the system, and the active material contains a half-body substrate with in-plane p-type n-type ring shape (100% cycle) to form a complex system, which is based on the performance of the external business enterprise. One-year, one-year training program, three-dimensional training program, design program, international joint research program, international academy of international research, academic literature, international literature, and international publication.

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Fabrication of three-dimensional photonic crystals for near-infrared light by micro-manipulation technique under optical microscope observation

光学显微镜下微操作技术制备近红外光三维光子晶体

DOI：
10.35848/1882-0786/ac414a
发表时间：
2021
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
Takahashi Shun;Kimura Erika;Ishida Takeshi;Tajiri Takeyoshi;Watanabe Katsuyuki;Yamashita Kenichi;Iwamoto Satoshi;Arakawa Yasuhiko
通讯作者：
Arakawa Yasuhiko

University of Twente(オランダ)

特温特大学（荷兰）