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希土類元素添加半導体における電流励起光学利得とその最適化

希土類元素添加半導体における電流励起光学利得とその最適化
稀土元素掺杂半导体的电流激励光学增益及其优化
批准号：
15656004
负责人：
藤原 康文
金额：
$2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2003 至 2004
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656004/
关键词：
希土類元素添加族半導体エルビウム原子レベル制御成長固体光増幅器ダブルヘテロ構造

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项目成果

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本研究では「希土類元素添加半導体」を次世代半導体光デバイスの基幹材料の一つとして位置づけ、希土類元素に起因する光学利得を電流注入下で観測し、電流励起による高効率新規固体光増幅器の実現可能性を探ることに最終ターゲットを設定する。高品質な希土類元素添加III-V族半導体の作製には、既に我々のグループで構築している原子レベル制御不純物添加技術(有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)法を基盤としており、高い発光効率を示すように設計された希土類原子周辺局所構造を選択的に作り込むことが可能である。)を用いる。我々は既に室温・電流注入下で動作するEr発光ダイオードの試作に成功している。本年度は、固体光増幅器への展開を目的に、その活性層に使われているEr, O共添加GaAsにおける非平衡キャリアダイナミクスとEr光励起断面積を調べた。得られた知見を以下にまとめる。(1)非平衡キャリアダイナミクス:フェムト秒レーザーを用いた光反射率測定により特徴的な光励起キャリア緩和過程を観測した。その寿命はピコ秒のオーダーであり、Er添加量に比例して減少した。(2)Er光励起断面積:発光強度のフォトンフラックス密度依存性および時間展開を解析することにより得られたEr光励起断面積はフォトンフラックスに依存し、低フラックス領域では10^<-16>cm^2程度であり、実用化されているEr添加光ファイバ増幅器のものと比較して、4〜5桁高かった。一方、高フラックス領域では低フラックス領域に比べて、1桁程度、励起断面積が減少した。このことはオージェ過程の存在を示唆している。
期刊论文(24)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
A.KOIZUMI: "Room-temperature 1.54μm light emission from Er,O-codoped GaAs/GaInP LEDs grown by low-pressure organometallic vapor phase epitaxy"Japanese Journal of Applied Physics. 42(4B). 2223-2225 (2003)
A.KOIZUMI：“低压有机金属气相外延法生长的 Er,O 共掺杂 GaAs/GaInP LED 的室温 1.54μm 光发射”，日本应用物理学杂志 42(4B) 2223-2225 (2003)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Effects of growth sequence on atomic level interfacial structures characteristics of GaInP/GaAs/GaInP double heterostructures grown by low-pressure OMVPE
生长顺序对低压OMVPE生长GaInP/GaAs/GaInP双异质结构原子级界面结构特征的影响
DOI： --
发表时间： 2004
期刊： Applied Surface Science 237
影响因子： --
作者： [Y.FUJIWARA, M.SUZUKI, M.YOSHIDA, M.YOSHIDA, M.YOSHIDA, T.YOSHIKANE]
通讯作者： T.YOSHIKANE
Pump and probe reflection study on photoexcited carrier dynamics in Er,O-codoped GaAs
Er,O共掺杂GaAs光生载流子动力学的泵浦和探针反射研究
DOI： --
发表时间： 2005
期刊： Physics of Semiconductors, AIP Conference Proceedings 772
影响因子： --
作者： [M.de Boissieu, S.Francoual, Y.Kaneko, T.Ishimasa, K.Nakamura, S.Takemoto, K.Hidaka, T.Tokuno, Y.Fujiwara]
通讯作者： Y.Fujiwara
ESR study of Zn codoping effect on the luminescence efficiency of the Er-20 center in GaAs: Er, O
Zn共掺杂对GaAs: Er, O中Er-20中心发光效率影响的ESR研究
DOI： --
发表时间： 2005
期刊： Proceedings of the 27th International Conference on Physics of Semiconductors (印刷中)
影响因子： --
作者： [K.Nakamura, Y.Fujiwara, Y.Fujiwara, Y.Fujiwara, Y.Fujiwara, M.Yoshida, Y.FUJIWARA, M.SUZUKI, M.YOSHIDA]
通讯作者： M.YOSHIDA
共 12 条
    New development of Semiconductors Intracenter Photonics
    • 批准号：
      23H05449
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
    • 资助金额：
      $129.21万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Development of ultimate rare-earth luminescence properties by reconfiguration of luminescence centers in rare-earth-doped semiconductors
    • 批准号：
      23H00185
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $30.37万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Development of semiconductor intra-center photonics
    • 批准号：
      18H05212
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
    • 资助金额：
      $407.93万
    • 财政年份：
      2018
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    Photon-field control of luminescent function of rare-earth ions in semiconductors
    • 批准号：
      17H01264
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $28.29万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      藤原 康文
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金