和歌山大学システム工学部 精密物質学科 光機能?ナノ材料Gr.(尾崎研究室)

研究内容

MBE法によるエピタキシャル量子ドット成長と近赤外光源への応用

MBE(分子線エピタキシー)法を使った半導体量子ドットの成長と、その光学応用の研究を行っています。MBE法によってGaAs基板上に自己組織的に成長するInAs量子ドットは、発光波長が1.3ミクロン帯であり、これまで光通信用素子へ応用されてきました。この波長帯は、生体への透過性が高いため、生体?医療イメージングの光源としても有効です。さらに、自己組織化InAs量子ドットが持つサイズ分布による広帯域発光特性を活かし、医療用断層イメージングである光コヒーレンストモグラフィー(OCT)の性能を向上させる光源応用を目指しています。

MBE法によるエピタキシャル量子ドット成長と近赤外光源への応用 MBE法によるエピタキシャル量子ドット成長と近赤外光源への応用
【参考論文】
  1. Nobuhiko Ozaki, et al.
    J. Phys. D: Appl. Phys. 52, 225105 1-9 (2019). DOI: 10.1088/1361-6463/ab0ea5
  2. Nobuhiko Ozaki, et al.
    J. Appl. Phys. 119, 083107 1-7 (2016). DOI: 10.1063/1.4942640
  3. Nobuhiko Ozaki, et al.
    Jpn. J. Appl. Phys. 53, 04EG10 (2014). DOI: 10.7567/JJAP.53.04EG10

フォトニック結晶と量子ドット融合による新規光学デバイス開発

フォトニック結晶導波路を用いた微小な光回路と、導波路内に埋め込まれた量子ドットによって、新たな光学デバイスの開発を目指しています。フォトニック結晶導波路は、光波長以下の微小な構造内に光を閉じ込めることができ、光と物質の相互作用を強める効果があります。また、その分散関係を制御できるため、導波路を伝搬する光の群速度を非常に低速(スローライト)にしたり、広帯域な波長範囲において低分散特性を持たせることが可能です。これらの特長を活かし、超小型の多波長光源やTHz波源開発の研究を行っています。

【参考論文】
  1. Yota Koyama, Hisaya Oda, Naoki Ikeda, Yoshimasa Sugimoto, and Nobuhiko Ozaki
    Jpn. J. Appl. Phys. 62, SG1033 1-5 (2023). DOI: 10.35848/1347-4065/acc18d
  2. Teruyuki Nakahama, Nobuhiko Ozaki, Hisaya Oda, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
    Jpn. J. Appl. Phys. 59, 090903 1-7 (2020). DOI: 10.35848/1347-4065/abaa93
  3. Sho Uchida, Nobuhiko Ozaki, Teruyuki Nakahama, Hisaya Oda, Naoki Ikeda, and Yoshimasa Sugimoto
    Jpn. J. Appl. Phys. 56, 050303 1-4 (2017). DOI: 10.7567/JJAP.56.050303
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