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J-GLOBAL ID：202102277321099706   整理番号：21A0327828

高Q値シリコンナノ共振器における新規共鳴発光現象の探索

Study on the Resonance Emission in High-Q Silicon Nanocavities

著者 (3件)： 高橋和 (大阪府大 大学院工学研究科) ,  野田進 (京大) ,  浅野卓 (京大)
資料名： 村田学術振興財団年報  (Annual Report of the Murata Science Foundation)
号： 34 12月  ページ： 90-97  発行年： 2020年12月 
JST資料番号： L5491A  ISSN： 0919-3383  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： この10年間,フォトニック結晶ナノ共振器を用いた超低閾値シリコンRamanレーザを開発してきた。ここでは,新しい共鳴発光現象を利用して,電流注入シリコンレーザを開発するために,1.2μm波長バンドに対する高Qナノ共振器を研究した。最初に,約1.2μmの共鳴波長を有するヘテロ構造ナノ空洞を作製した。ナノ構造が均一に形成され,以前の研究において1.5μmナノキャビティと比較して劣化がないことを走査電子顕微鏡で確認した。光学特性を光学顕微鏡測定により評価した。共鳴波長は,設計したように1.20μmに近かったが,Q値は予想に反して1百万未満であった。シリコン中の不純物による吸収はQを減少させると考えられる。続いて,励起波長1.2μm以下のシリコンRamanレーザを調べた。Ramanレーザは,ポンプ光とRaman散乱光を閉じ込めるために2つの高Q共鳴モードを利用する。上述のように,後者のモードでは,1百万に近いQ値が得られたが,励起のQ値は約50,000であり,1.5μmの空洞よりも2倍以上小さかった。レーザ振動はQ値が低いために観測できなかった。より低いQの原因を同定し,製造プロセスを改善することが重要である。最後に,広い光源を用いてRamanレーザの励起を調べ,Raman散乱スペクトルを測定した。自発Raman散乱光であるが,鋭い強いスペクトルピークが得られた。1.2μmバンドにおける高Qシリコンナノキャビティの研究は,Ramanシリコンレーザの応用を開くであろう。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ケイ素 ,  *微小共振器 ,  *発光 ,  フォトニック結晶 ,  Ramanレーザ ,  注入 ,  波長 ,  素子構造 ,  ナノ構造 ,  走査電子顕微鏡 ,  光学顕微鏡 ,  光 ,  振動モード ,  コヒーレント反Stokes Raman散乱 ,  Q値 ,  共鳴波長 ,  ヘテロ構造 ,  励起波長
準シソーラス用語： *シリコン ,  *ナノ共振器 ,  電流注入 ,  ポンプ光 ,  共鳴モード

分類 (1件)： 半導体レーザ  (BD04070L)

タイトルに関連する用語 (5件)： Q値 ,  シリコン ,  ナノ共振器 ,  共鳴 ,  探索