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光デバイス研究室

教員

  • 大谷 直毅 (教授) Naoki OHTANI
    Researcher Database

    研究分野: 半導体光デバイス、有機EL、太陽電池 研究室: YE-119
    TEL: 0774-65-6269 FAX: 0774-65-6817
    E-mail: ohtani
  • 江本 顕雄 (准教授) Akira EMOTO
    Researcher Database

    研究分野: 光デバイス 研究室: YE411
    TEL: 0774-65-6123 FAX:
    E-mail: aemoto

研究内容

私たちの身の回りには光デバイスがとても沢山使われています。普段よく目にするものでは、照明装置、携帯やデジカメのディスプレイ、太陽電池等があります。個人で使うインターネットでも光サービスが始まったことから、通信にも光が使われていることが分かります。通信では、レーザや受光器、光に情報を乗せるための変調器、光強度を上げる増幅器などがあります。
現在でも大量に普及している光デバイスですが、ユビキタス社会の到来とともに光デバイスの需要は益々大きくなる事が予想されています。従って、光デバイスの性能を上げるとともに、低コスト化、小型化などが要求されるでしょう。このような需要に答えるためには、すでに実用化されている光デバイスの性能を上げるだけでは不十分であり、従って新しい材料の特徴を調べることから新しい発想を生み出す必要があります。
このような状況を鑑みて、光デバイス研究室では「世の中の役に立つような材料、法則を見つける」ことを目標に、新しい化合物半導体と有機材料の光物性や作製技術の検討を行い、新機能、高性能光デバイスの可能性を探索していきます。以下に示すように4つのグループに分かれて、学生一人がひとつのテーマを担当しています。そのため学生各自は、自分のテーマに必要なサンプルの作製方法から評価方法すべてを体得してもらいます。その他に測定装置を自動化するプログラミング技術、実験データを理論的に評価する計算技術なども学んでもらいます。これらは社会に出てからも役に立つ技術と知識になるはずです。
これらのテーマに多く見られるキーワードに「薄膜」「量子井戸」「ナノ」「量子ドット」などがありますが、これらは「ナノテクノロジー」と呼ばれ、ナノメートルサイズの微小な新物質から生まれる新現象を新しい光デバイスに応用する試みです。

 

1.無機化合物半導体グループ

これまであまり研究されていない新しい材料であるアンチモン系窒素化合物半導体の基礎物性評価を行います。なぜなら、この材料系は深紫外線から遠赤外線までの広範囲な波長帯をカバーできる光デバイスを作製できる可能性があるからです。基礎物性を明らかにしてから、この新しい材料系で多重量子井戸や量子ドットを作製し、発光ダイオードや光変調器の作製にチャレンジします。

 

紫外線から赤外線までを測定できる分光システム

 

2.有機低分子半導体グループ

有機低分子はディスプレイなどへの応用が進んでいますが、素子の中の電子輸送や発光特性のメカニズムにはまだ不明なことが多く残っています。とくに異なる材料を組み合わせた多重量子井戸などのナノ構造を作ると発光特性を大きく改善できたり新しい発光メカニズムを開発できる可能性があります。また有機集積回路実現のためにナノメートルサイズの配線を可能とするナノワイヤーの作製方法も研究しています。

 

有機半導体素子を作製する蒸着装置

 

3.有機高分子半導体グループ

有機高分子は簡単な手作業で材料開発ができるため、素子の低価格化に有効です。当グループでは、高分子に低分子を混入させて簡単に低分子の発光特性を実現する方法を研究しています。他には、ナノ微粒子、金属微粒子、カーボンナノチューブなどを混入させて新しい発光メカニズムを開発し、紫外線や赤外線を出す素子を開発しています。

  

4.光波応用グループ

  誘電率異方性媒体や微細構造を利用して、機能的な光学デバイス・光計測技術の開発および光情報処理応用

  について研究しています。光学物理を土台にして材料物性やその構造および表面・界面を利用し、新しい光

  学技術の実現に取り組んでいます。

 

光位相差計測の実験系