希土類添加半導体の秩序制御と高次発光機能の発現

稀土掺杂半导体的有序控制及高阶发光函数的表达

基本信息

批准号：
19018014
负责人：
藤原康文
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

現在の半導体レーザ技術は環境温度に対する発振波長の不安定性など、根本的な問題を数多く内包している。本研究では希土類元素特有の発光特性(たとえば、希土類元素発光はバンド間遷移発光に比べて極めて高い波長温度安定性(0.001mm/K)を示す)に着目し、「電流注入による希土類発光準位を介する誘導放出」を用いた波長超安定新規半導体レーザ実現の可能性を探ることに最終目標を設定する。本硬究期間内(平成19〜20年度)では平成17〜18年度の研究成果を踏まえて、研究対象を実デバイス構造試料へ移し、電流注入によるEr励起・緩和機構を明らかにするとともに、その知見に基づくデバイス構造の設計・試作により、電流注入下での高次発光機能の発現に研究の焦点を絞った。1.有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)法によりEr添加濃度が極めて低いGaAs:Er,0(1x10^17cm^-3程度)を作製し、光励起によるEr発光特性の測定温度依存性を調べた。低温域で発現する新奇な発光挙動を観測し、Cの関与したオージェ過程によることを明らかにした。2.それを活性層としたレーザ構造を作製し、GaAsバンド端レーザ発振の可能性と、バンド端レーザ発振がEr-20発光にえる影について調べた。希土類添加半導体を母体として初めて電流注入下でGaAsバンド端レーザ発振を観測することに成功した。また、自然放出領域では、注入キャリアによるオージェ過程によりEr-20発光強度が減少した。一方、誘導放出領域では、Er-20発光強度は一定値を示した。

当前的半导体激光技术包括许多基本问题，例如相对于环境温度的振荡波长的不稳定性。在这项研究中，我们关注的是稀土元素独有的发射特性（例如，稀土元素发射表现出极高的波长温度稳定性（0.001 mm/k），与频带过渡发射相比），我们设定了最终目标，以探索实现新的半导体激光，并通过使用稀土超强的刺激性的刺激性级别的刺激性的刺激性级别，以实现新的半导体激光。在这个艰苦的发现时期（2007-2008），根据2005年至2006年的研究结果，将研究对象转移到实际设备结构的样本中，阐明了由当前注射引起的ER激发和放松机制，并通过此发现设计和原型来设计和制作该发现，该发现的研究侧重于当前较高亮度发射功能的开发。 1。GAAS：ER，0（约1x10^17cm^-3）具有极低的ER浓度，由金属有机蒸气相外观（OMVPE）方法制备，并研究了由于光激素而引起的ER发射特性的温度依赖性。我们观察到在低温范围内发生的一种新型发光行为，并揭示了这是由于涉及C的螺旋螺旋过程所致。 2。使用它作为活动层，我们研究了在GAAS带边缘上激光振荡的可能性以及在带边缘上发射ER-20的激光振荡的阴影。使用稀土掺杂的半导体作为碱，我们在电流注入下成功地观察了GAAS带边缘的激光振荡。此外，在自发释放区域中，由于注射载体的螺旋钻过程，ER-20发射强度降低了。另一方面，在刺激的发射区域中，ER-20发射强度是恒定的。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ultrafast carrier-trapping in Er-doped and Er, O-codoped GaAs revealed by pump and probe technique

泵浦和探针技术揭示了掺铒和铒、氧共掺 GaAs 中的超快载流子捕获

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physica B 401-402
影响因子：
0
作者：
鬼頭稔;渡邊純兵;竹下隆晴;西田保幸;Y. FUJIWARA;Takaharu Takeshita;K. SHIMADA;A. FUJITA;Y. TERM;K. FUJII;Y. FUJIWARA
通讯作者：
Y. FUJIWARA

Direct observation of picosecond-scale energy-transfer processes in Er, O-codoped GaAs by pump-prove reflection technique

通过泵浦证明反射技术直接观察Er、O共掺杂GaAs中的皮秒级能量转移过程

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physics of Semiconductors, AIP Conference Proceedings 893
影响因子：
0
作者：
Y.;FUJIWARA
通讯作者：
FUJIWARA

Terahertz radiation from Er,O-codoped GaAs surface grown by organometallic vapour phase epitaxy

有机金属气相外延生长的 Er,O 共掺杂 GaAs 表面的太赫兹辐射

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Applied Physics Letters (印刷中)
影响因子：
0
作者：
安井遼;鈴木雄斗;松岡成居熊田亜紀子;日高邦彦;Y. OTA;Y. TERM;Y. FUJIWARA;Y. FUJIWARA;K. YAMAOKA;K. SHIMADA;Y. TERM;K. FUJII;K. SHIMADA;A. FUJITA;Y. TERM;藤原康文;Y. FUJIWARA;Y. TERAI;Y. TERAI;K. SHIMADA;A. FUJITA;K. FUJII;K. SHIMADA
通讯作者：
K. SHIMADA

Mechanism of excitation and relaxation in Er, O-codoped GaAs for 1.5Mm light-emitting devices with extremely stable stable wavelength

Er、O共掺GaAs用于1.5Mm发光器件的激发和弛豫机制，具有极其稳定的稳定波长

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Physica Status Solidi(a) 205
影响因子：
0
作者：
Y.;FUJIWARA
通讯作者：
FUJIWARA

TEGa, TBAsを用いた有機金属気相エピタキシャル法による低温GaAsの作製

采用 TEGa、TBAs 有机金属气相外延法制备低温 GaAs

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
材料 56
影响因子：
0
作者：
安井遼;鈴木雄斗;松岡成居熊田亜紀子;日高邦彦;Y. OTA;Y. TERM;Y. FUJIWARA;Y. FUJIWARA;K. YAMAOKA;K. SHIMADA;Y. TERM;K. FUJII;K. SHIMADA;A. FUJITA;Y. TERM;藤原康文;Y. FUJIWARA;Y. TERAI;Y. TERAI;K. SHIMADA;A. FUJITA;K. FUJII;K. SHIMADA;Y. FUJIWARA;日高圭二
通讯作者：
日高圭二

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通讯作者：
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通讯作者：
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发表时间：
2019
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0
作者：
山内あさひ;小松天太;池田和久;上杉謙二郎;正直花奈子;三宅秀人;彦坂年輝;布上真也;森川隆哉;藤原康文;上向井正裕;谷川智之;片山竜二;M. Uemukai，S. Yamaguchi，A. Yamauchi，D. Tazuke，A. Higuchi，R. Tanabe，T. Tanikawa，T. Hikosaka，S. Nunoue，Y. Hayashi，H. Miyake，Y. Fujiwara and R. Katayama;Y. Morioka，M. Uemukai，T. Tanikawa，K. Uesugi，K. Shojiki，H. Miyake2，T. Morikawa，Y. Fujiwara and R. Katayama;T. Komatsu，R. Noro，M. Uemukai，T. Tanikawa and R. Katayama;D. Tazuke，A. Higuchi，T. Hikosaka，T. Oka，S. Nunoue，M. Uemukai，T .Tanikawa and R. Katayama;A. Higuchi，D. Tazuke，T. Hikosaka， T. Oka，S. Nunoue，M. Uemukai，T. Tanikawa and R. Katayama;T. Nagata，S. Umeda，T. Hikosaka，S. Nunoue，T. Morikawa，Y. Fujiwara，M. Uemukai，T. Tanikawa and R. Katayama;S. Umeda，T. Nagata，T. Hikosaka，S. Nuoue，T. Morikawa，Y. Fujiwara，M. Uemukai，T. Tanikawa and R. Katayama;Y. Morioka，M. Uemukai，K. Uesugi，K. Shojiki，H. Miyake，T. Morikawa，Y. Fujiwara，T. Tanikawa and R. Katayama;A. Yamauchi，T. Komatsu，K. Ikeda，K. Uesugi，K. Shojiki，H. Miyake，T. Hikosaka，S. Nunoue，T. Morikawa，Y. Fujiwara，M. Uemukai，T. Tanikawa and R. Katayama;Ryo Tanabe，Naoki Yokoyama，Masahiro Uemukai，Tomoyuki Tanikawa and Ryuji Katayama;Takumi Nagata，Masahiro Uemukai，Toshiki Hikosaka，Shinya Nunoue，Takaya Morikawa，Yasufumi Fujiwara，Tomoyuki Tanikawa and Ryuji Katayama
通讯作者：
Takumi Nagata，Masahiro Uemukai，Toshiki Hikosaka，Shinya Nunoue，Takaya Morikawa，Yasufumi Fujiwara，Tomoyuki Tanikawa and Ryuji Katayama