ZnO微小共振器への電流注入による室温ポラリトンレーザ発振

通过电流注入 ZnO 微腔进行室温极化子激光振荡

• 批准号: 21K14544
• 负责人: 嶋 紘平
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14544/
• 关键词: 酸化亜鉛; 励起子; 励起子ポラリトン; ZnO; Polariton laser; ポラリトンレーザ

①水熱合成バルク酸化亜鉛単結晶を機械的にないしは化学的にエッチングして薄膜化し、光の波長程度の厚さの酸化亜鉛活性層を形成する方法を発展させた。化学機械研磨ないしは反応性イオンエッチングにより酸化亜鉛の表面近傍に導入され、励起子寿命を悪化させる要因となる構造欠陥ないしは空孔型欠陥等を、X線光電子分光、X線回折、時間分解フォトルミネッセンス法等により定量し、それらの導入を最小限に抑えるプロセス条件を見出した。本成果は、国際学会（International Workshop on UV Materials and Devices）、国内学会（応用物理学会）、査読付き学術論文（査読中）により成果を発表した。②光励起型の酸化亜鉛微小共振器を作製し、角度分解反射測定により共振器ポラリトンの上枝・下枝のエネルギー分散を測定した。構造の不完全性により一部の観測角度におけるエネルギー計測には至っていないが、共振器ポラリトンの安定性指標であるラビ分裂量は、これまで報告されている実験値の最大値（130 meV）よりも数十 meV高いことを確認した。ポラリトンレーザの室温動作に直結する重要な成果であると考えられる。③反応性ヘリコン波励起プラズマスパッタ法によりp型酸化ニッケル薄膜を堆積し、堆積温度、酸素混合率等が酸化ニッケル薄膜の電気特性、結晶配向、光透過率などに与える影響を詳細に評価した。低い比抵抗と高い近紫外線透過率を両立させるp型酸化ニッケル薄膜の堆積条件を見出した。

1. Hydrothermal synthesis of acidified lead crystals, mechanical and chemical processes, thin films, and methods for forming acidified lead active layers at wavelengths of light were developed. Chemical Mechanical Polishing (CMP) is a process for determining the amount of lead oxide introduced near the surface, for determining the life span of the excitation driver, for determining the structural defect, for determining the hole defect, for example, for X-ray photoelectron spectroscopy, for X-ray retroreflection, for time-resolved method, and for determining the minimum amount of lead oxide introduced. This work is presented to the International Workshop on UV Materials and Devices, the National Institute of Applied Physics, and the Research Papers (in the middle). (2) Optical excitation type acidized lead microresonator is manufactured, and the angle resolution reflection measurement is carried out. The structural incompleteness of a part of the measurement angle is determined by the calculation of the maximum value of the resonator stability index (130 meV) and the maximum value of the resonator stability index (130 meV). The results of the study are as follows: The influence of deposition temperature, acid and element mixing ratio on the electrical properties, crystal orientation, light transmittance and light transmittance of p-type acidified thin films was evaluated in detail. The deposition conditions of p-type acidified films with low specific resistance and high near-ultraviolet transmittance were revealed.

项目成果

Room-temperature cavity-polaritons in planar ZnO microcavities fabricated by a top-down process

自上而下工艺制造的平面 ZnO 微腔中的室温腔极化子

• DOI: 10.1063/5.0011662
• 发表时间: 2020
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Shima K.;Furusawa K.;Chichibu S. F.
• 通讯作者: Chichibu S. F.

東北大学 多元物質科学研究所 秩父研HP

东北大学综合材料科学研究所秩父实验室 HP

反応性イオンエッチングを行ったZnO表面の時間分解フォトルミネッセンス及びX線光電子分光評価

反应离子刻蚀 ZnO 表面的时间分辨光致发光和 X 射线光电子能谱评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 粕谷拓生;嶋紘平;秩父重英
• 通讯作者: 秩父重英

時間分解フォトルミネッセンス法によるZnOのプロセス誘起欠陥評価

使用时间分辨光致发光方法评估 ZnO 中工艺引起的缺陷

• 发表时间: 2022
• 作者: 粕谷拓生;嶋紘平;秩父重英
• 通讯作者: 秩父重英

時間分解フォトルミネッセンスによるZnOのプロセス誘起欠陥評価

使用时间分辨光致发光评估 ZnO 过程引起的缺陷

• 发表时间: 2022
• 作者: 粕谷拓生;嶋紘平;秩父重英
• 通讯作者: 秩父重英