高次機能半導体ナノフォトニックデバイス

高阶功能半导体纳米光子器件

• 批准号: 24246062
• 负责人: 河口 仁司
• 金额: $ 17.89万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24246062/
• 关键词: 半導体レーザ; 光RAM; フォトニックネットワーク; 先端機能光デバイス; マイクロ・ナノ光デバイス; 偏光双安定; 高屈折率差サブ波長回折格子反射鏡; スピンVCSEL

グリーンテクノロジーの中で重要な技術の一つは、省エネルギー化のための通信の全光化である。研究代表者らは、偏光双安定面発光半導体レーザを実現し、これを1ビットの光メモリ素子として用い、これまで実現困難とされていた光バッファメモリを実現した。40Gbps NRZ信号のメモリ動作や、VCSELを4個用いた4ビット動作を確認した。本研究では、これらの研究成果を生かし、省電力光RAMの実現を"キャリングビークル"とし、高次機能半導体ナノフォトニックデバイスを研究する。特に、長距離伝搬表面プラズモンモードによる微小領域への光の閉じ込めによる半導体レーザの省電力化をはかる。又、新しい自由度として強磁性電極からVCSELへのスピン偏極電子注入により、新しい光機能の実現をめざす。これらの新しい物理現象の導入と、VCSELのQ値制御など光量子エレクトロニクス的手法の融合により偏光双安定VCSELの省電力化・高速化の極限を追及する。本研究の初年度である平成24年度は、極微小領域に光とキャリヤの閉じ込めが可能で、低しきい値電流が期待できる半導体マイクロレーザの構造を検討し、作製のための埋め込み材料等を準備した。又、米国サンノゼで開催された国際会議CLEO2012に出席し、世界の最新の研究状況を調査した。平成24年度科学研究費補助金基盤研究(S)採択に伴い、5月30日で本研究課題は廃止になったが、2か月間で行った研究成果は、基盤研究(S)の一部として有効に活用する。

The most important technology in the development of communication technology is to reduce the cost of communication technology. The research representative pointed out that it is difficult to realize the light emitting semiconductor with polarized double stabilizer. 40Gbps NRZ signal is not active, VCSEL is not active, 4 Gbps NRZ signal is active This study is aimed at generating new research results and studying the realization of power-saving optical RAM and high-level functional semiconductor. Special, long-distance transfer surface technology, micro-domain optical technology, semiconductor technology, power saving technology In addition, the new degree of freedom of ferromagnetic electrodes from VCSEL to polarization electron injection, the new optical function of the realization The introduction of new physical phenomena, the integration of Q-value control and optical quantum technology of VCSEL, and the pursuit of the limit of power saving and high speed of polarization bistable VCSEL In the first year of this study, the preparation of semiconductor structure, manufacturing and buried materials was carried out in the field of small particles, such as light, light and light, possibility, low current and expectation In addition, the U.S. government has launched an international conference CLEO2012 to investigate the latest research in the world. The research project was completed on May 30, 2009, and the results of the research conducted in February were utilized. Part of the basic research (S) was carried out.