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多次元量子井戸構造の導入による半導体レ-ザの超高速化

多次元量子井戸構造の導入による半導体レ-ザの超高速化
引入多维量子阱结构实现半导体激光器的超高速
批准号：
03244202
负责人：
荒川 泰彦
金额：
$1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1991 至 1993
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03244202/
关键词：
量子細線量子箱MOCVD結晶成長選択成長超高速半導体レ-ザバンド理論歪量子効果

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项目成果

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本研究は、量子細線やや量子箱などの多次元量子井戸構造を有する半導体レ-ザの超高速化の可能性および極限性能について、理論的・実験的に明らかにすることを目的としている。本年度は、まずMOCVD選択成長によるGaAs量子細線の作製と光学的性質をおこなった。SiO_2パタ-ン上にMOCVDを用いて選択成長をおこなうことにより、一辺200nm程度のGaAs量子細線を作製することに成功した。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルの測定により、量子細線に対応する量子準位が明確に存在することがあきらかになった。さらに、GaAs量子細線の磁気を測定しその磁場印加方向依存性を測定した。3種類の磁場印加方向に対して、量子細線からのPLのピ-クの磁場増加に伴う移動の様子から、量子閉じ込めの異方性を明らかにした。これらの結果は、われわれが作製したサンプルには量子細線効果が確かに存在していることを示している。次にGaAs量子細線のピコ秒キャリアダイナミックスを究明した。GaAs量子細線のPLを低温においてピコ秒分光により測定することによりGaAs量子細線中の励起子の寿命がGaAs量子井戸と比べて長いことを初めて見い出した。さらに高励起状態における時間分解PLスペクトルを測定することにより電子温度、キャリア濃度の振舞いを究明した。この結果、量子細線では電子温度は量子井戸と比べて下がりにくいことが明らかになった。また、量子細線のバンド構造を強結合法を用いて求め、量子井戸と大きく異なることを示した。また、この結果に基づき量子状態の断面形状依存性、遷移行列の偏波面依存性を明らかにした。また、歪量子細線レ-ザについてもバンド計算および特性解析をおこなった。
期刊论文(12)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
T.Yamauchi,Y.Arakawa: "“Enhanced and Inhibited Pontaneous Emisssion in GaAs/AlGaAs Vertical Microcavity Lasers with Two Kinds of Quantum Wells"" Applied Physlics Letters. Vol.58. 1-4 (1991)
T. Yamauchi, Y. Arakawa：“使用两种量子阱的 GaAs/AlGaAs 垂直微腔激光器中的增强和抑制自发发射”，《应用物理学快报》第 1-4 卷（1991 年）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Sogawa,Y.Arakawa.: "“Picosecond Dynamics in GainーSwitched Uncoupled and Coupled Quantum Well Lasers"" Applied Physics Letters. Vol.58. 1-2 (1991)
T. Sokawa, Y. Arakawa.：“增益切换非耦合和耦合量子阱激光器中的皮秒动力学””《应用物理快报》第 58 卷（1991 年）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Takahashi,Y.Arakawa: "“Nonlinear Gain Effects in Quantum Well,Quantum Well Wire,and Quantum Well Box Lasers"" IEEEJ.of Quantum Electronics. Vol.27. 1824-1829 (1991)
T.Takahashi、Y.Arakawa：“量子阱、量子阱线和量子阱盒激光器中的非线性增益效应”，IEEEJ.of Quantum Electronics，第 27 卷（1991 年）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Yamauchi,T.Takahashi,Y.Arakawa:"“Tight Binding Analysis for QuantumーWire Lasers and QuantumーWire Infrared Detectors"" IEEEJ.of Quntum Electronics. Vol.27. 1817-1823 (1991)
T. Yamauchi、T. Takahashi、Y. Arakawa：““量子线激光器和量子线红外探测器的紧结合分析”” IEEEJ. of Quantum Electronics. Vol. 27. 1817-1823 (1991)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 8 条
    電気光学的手法による量子ドットにおける電子スピン制御に関する研究
    • 批准号：
      11F01356
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    半導体量子ドットやシリコンをベースにした次世代光デバイスの開発
    • 批准号：
      08F08741
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.02万
    • 财政年份：
      2008
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    窒素ガリウム半導体量子ドットの形成技術と次世代ナノフォトニック素子に関する研究
    • 批准号：
      06F06110
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.66万
    • 财政年份：
      2006
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    半導体量子ドット・フォトニック結晶とMEMSの融合による新素子開発
    • 批准号：
      04F04791
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.54万
    • 财政年份：
      2004
    • 负责人：
      荒川 泰彦
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金