原子層制御量子ドットと面型超高速光信号再生デバイスへの応用

原子层控制量子点及其在平面超快光信号再生器件中的应用

• 批准号: 18656096
• 负责人: 和田 修
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656096/
• 关键词: 量子ドット; 面型光デバイス; 光通信; 超高速光スイッチ; 光信号再生デバイス; 光アンプ; 原子層窒化プロセス

光通信の大容量化の要求に伴って100Gb/s超の超高速化が必要となってくるものと考えられる。この際に光信号再生機能(増幅+波形整形2R,時間同期も含めた3R)は極めて重要となるが、簡単かつ実用的なものはまだ実現されてない。本研究では、我々独自の原子層制御量子ドットにより、単一の素子で超高速光信号再生機能を有する垂直構造光信号再生デバイスを目指して、研究を行った。本年度は、量子ドット成長法に関しては、単一ドットの透過電子顕微鏡測定(HAADF-STEM測定)を行って量子ドット構成原子構造の正確な観測に初めて成功し、ドット形状制御における多元パラメータ制御の重要性が確かめられた。また、量子ドットの光学的特性に関しては、多層化量子ドット構造における量子ドット間の電子状態の結合効果を発光特性測定によって検討し、スペーサ層の厚さ(10〜40nm)の制御によって発光波長、強度、減衰時間など光学特性制御が可能であることを明らかにした。さらに、半導体多層膜反射鏡構造と量子ドットを集積化した基礎的な光変調デバイス構造を作製して光学特性を評価して基本的な反射特性を確かめ、この構造が変調特性等の高度な特性の評価に適用可能であることが分った。これらの結果を総合的に考慮し、我々独自の多元制御量子ドットが面型光信号処理デバイスに適用できるものと考える。

The requirement of high capacity in optical communication is accompanied by the necessity of 100Gb/s ultra high speed. This time, the optical signal regeneration function (amplitude increase + waveform shaping 2R, time synchronization includes 3R) is extremely important, simple and practical. In this paper, we study the atomic layer quantum device, single element, ultra-high speed optical signal regeneration function, vertical structure optical signal regeneration device, etc. This year, the quantum growth method has been successfully applied to the determination of atomic structure by transmission electron microscopy (HAADF-STEM), and the importance of multidimensional shape control has been confirmed. The optical properties of quantum dots are related to the measurement of optical properties of quantum dots in multilayer quantum dot structures. The optical properties of quantum dots are determined by the measurement of optical properties of quantum dots. The optical properties of quantum dots are determined by the control of the thickness of quantum dots (10 ~ 40nm). In addition, semiconductor multilayer mirror structure, quantum integration, basic optical modulation, structure construction, evaluation of optical characteristics, basic reflection characteristics, structural modulation characteristics, etc., are highly applicable to evaluation. The results of this study are considered in detail, and the application of multi-dimensional optical signal processing is discussed in detail.

项目成果

Bound Exciton States of Isoelectronic Centers in GaAs : N Grown by an Atomically Controlled Doping Technique

GaAs 中等电子中心的束缚激子态：通过原子控制掺杂技术生长的 N

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys. Rev B Vol. 74
• 作者: T.Kita;T.Inoue;O.Wada;M Konno;T.Yaguchi;T.Kamino;Y.Harada;T.Kita;H.Yanagi;T.Kita
• 通讯作者: T.Kita

"Microwave Photonics,"( 第2章 )"Femtosecond All-Optical Devices for Ultrafast Communication and Signal Processing,"(pp. 31-76) (Chi H. Lee ed.)

“微波光子学”（第 2 章）“用于超快通信和信号处理的飞秒全光器件”（第 31-76 页）（Chi H. Lee 编辑）

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Nakatani;T. Kita;O. Kojima;O. Wada;K. Akahane;and M. Tsuchiya;H.Mizuno;N.Shimizu;T.Kita;T.Inoue;T.Kita;Osamu Wada;Osamu Wada
• 通讯作者: Osamu Wada

Ultrafast optoelectronic devices using semiconductor nanostructure materials (Invited Paper)

使用半导体纳米结构材料的超快光电器件（特邀论文）

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Nakatani;T. Kita;O. Kojima;O. Wada;K. Akahane;and M. Tsuchiya;H.Mizuno;N.Shimizu;T.Kita;T.Inoue;T.Kita;Osamu Wada
• 通讯作者: Osamu Wada

Emission Wavelength Extension of Nitrided InAs/GaAs Quantum Dots with Different Sizes

不同尺寸氮化InAs/GaAs量子点的发射波长扩展

• 期刊: J.Crystal Growth (印刷中)
• 作者: 佐古井智紀;澤田章;都築和代;加藤信介;大岡龍三;朱晟偉;佐古井 智紀;Y.Harada;T.Kita;T.Kita;T.Kita;Y.Harada;T.Kita;P.Jayavel;T.Kita;T.Kita;N.Shimizu;H.Mizuno
• 通讯作者: H.Mizuno

Artificial control of optical gain polarization by stacking quantum dot layers

• DOI: 10.1063/1.2206126
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: T. Kita;N. Tamura;O. Wada;M. Sugawara;Y. Nakata;H. Ebe;Y. Arakawa