研究紹介

光量子工学研究センター

テラヘルツ量子素子研究チーム

チームリーダー 平山 秀樹 (D.Eng.)
平山 秀樹 (D.Eng.)

当チームでは、高性能半導体テラヘルツ量子素子の研究開発を行っています。まず、半導体超格子構造のサブバンド間発光を利用した1-100テラヘルツ帯量子カスケードレーザーの開発を行います。そのために、いまだ明らかにされていない、半導体量子カスケード構造のテラヘルツ領域での光物性を解明し、高効率テラヘルツ発光・吸収を実現します。また、量子カスケード構造のサブバンド間吸収、あるいはそれによるバンド間遷移確率の変化を利用した、高感度テラヘルツ検出器や、テラヘルツ光による赤外光変調器などの研究開発を行い、次世代の高性能テラヘルツイメージングシステムの基礎を築きます。

研究主分野

工学

研究関連分野

総合理工

キーワード

  • テラヘルツ
  • 量子素子カスケードレーザー
  • サブバンド間遷移発光
  • 窒化物半導体
  • 結晶成長

主要論文

  1. 平山 秀樹:
    "テラヘルツ量子カスケードレーザーの進展"
    応用物理 Vol. 44, No. 8, pp. 520-526 (2016).
  2. 平山 秀樹,寺嶋 亘,林 宗澤,佐々木 美穂:
    "テラヘルツ量子カスケードレーザーの進展と今後の展望"
    応用物理 Vol. 84, No. 10, pp. 918-923 (2015).
  3. Lin, T.T., and Hirayama, H.:
    "Improvement of operation temerature in GaAs/AlGaAs THz-QCLs by utilizing high Al conposition barrier"
    Phys. Status Solidi (c), vol. 10, no. 11, pp. 1430-1433 (2013).
  4. Sasaki, M., Lin, T.T., and Hirayama, H.:
    "1.9 THz selective injection design quantum cascade laser operating at extreme higher temperature above kBT line"
    Phys. Status Solidi (c), Vol. 10, No. 11, pp. 1448-1451 (2013).
  5. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "Intersubband spontaneous emission from GaN-based THz quantum cascade laser"
    Gallium Nitride Materials and Devices VIII in OPTO, Proc. of SPIE Photonic West (2013).
  6. Lin, T.T., Ying, L., and Hirayama, H.:
    "Threshold current density reduction by utilizing high-Al-composition barriers in 3.7 THz GaAs/AlGaAs quantum cascade lasers"
    Appl. Phys. Express, Vol. 5, 012101 (2011).
  7. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "Development of terahertz quantum cascade laser based on III-nitride semiconductors"
    The Review of Laser Engineering, Vol. 39, No. 10, pp. 769-774 (2011).
  8. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "Molecular beam epitaxy growth of GaN/AlGaN quantum cascade structure using droplets elimination by thermal annealing technique"
    Phys. Status Solidi A Vol. 208, No. 5, pp. 1187-1190 (2011).
  9. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "The utility of droplet elimination by thermal annealing technique for fabrication of GaN/AlGaN terahertz quantum cascade structure by radio frequency molecular beam epitaxy"
    Appl. Phys. Express Vol. 3, No. 12, 125501-1-3 (2010).
  10. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "Design and fabrication of terahertz quantum cascade structure based on III-Nitride semiconductors"
    Physica Status Solidi (c), Vol. 6, No. S2, pp. S614-S617 (2009).

メンバーリスト

主宰者

平山 秀樹
チームリーダー

メンバー

寺嶋 亘
研究員
林 宗澤
研究員
定 昌史
研究員
WANG Ke
研究員
WANG Li
特別研究員
KHAN Muhammad Ajmal
基礎科学特別研究員
藤川 紗千恵
客員研究員

お問い合わせ先

〒980-0845 仙台市青葉区荒巻字青葉519-1399
テラヘルツ光研究棟 304
Tel: 022-228-2035
Fax: 022-228-2017

hirayama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

関連リンク

最新の研究成果