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主任研究員研究室 平山量子光素子研究室

主任研究員 平山 秀樹(D.Eng.)

研究概要

平山 秀樹 (D.Eng.)

深紫外(波長200-350nm)やテラヘルツ(THz)周波数帯の半導体レーザ、LEDなど、これまで実現が難しかった未開拓半導体発光素子は、殺菌や医療、高密度光記録、生化学産業、化学工業、各種非破壊・透視検査など広範囲にわたる新たな応用分野への展開が期待され、それらの開発が強く求められております。当研究室では、新規半導体材料の結晶成長技術の開拓、ならびに、原子・ナノスケール人工構造による電子・光制御の導入により、革新的な半導体発光素子を実現する研究を行っております。これまで、ワイドギャップ半導体の新規結晶成長法の考案による世界最高品質結晶の実現とそれを用いた発光効率の飛躍的向上や、新しい原理に基づく量子へテロ構造・フォトニックナノ構造の導入により、実現が難しいとされてきた未踏波長領域の深紫外LED、テラヘルツ量子カスケードレーザを実現し、さらにそれらの限界性能の追及を行ってきました。新しい発光素子の実現とそれらの高性能化により様々な応用分野が切り開かれ、今後の産業発展への大きな貢献が期待されます。

研究主分野

  • 工学

研究関連分野

  • 総合理工
  • 半導体
  • ヘテロ構造
  • 光物性

キーワード

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

主要論文

  • 1. M. A. Khan, M. Muta, K. Fujimoto, J. G. Rojas, P. Fredes, E. Gramsch, Y. Iwaisako, H. Yaguchi, and H. Hirayama.:
    "Estimation of junction temperature in single 228 nm-band AlGaN far-ultraviolet-C light-emitting diode on c-sapphire having 1.8 mW power and 0.32% external quantum efficiency"
    physica status solidi (a), 2400064,(2024).
  • 2. 平山 秀樹、アジマル カーン、前田 哲利、鹿嶋 行雄、松浦 恵里子、牟田 実広、大神 裕之、祝迫 恭.:
    "AlGaN 系深紫外 LED の最近の進展と今後の展望"
    光学、日本光学会
    、Vol. 53、No. 5、pp. 186-195、(2024).
  • 3. S. Li, X. Liang, P. Shao, S. Chen, Z. Li, X. Su, T. Tao, Z. Xie, M. A. Khan, L. Wang, T. T. Lin, H. Hirayama, B. Liu, D. Chen, K. Wang, R .Zhang.:
    "Monolayer-scale AlN/GaN digital alloys grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy"
    Applied Physics Letters, Vol. 125, No. 11, (2024).
  • 4. H. Murotani, K. Himeno, H. Ohkawara, K. Tani, S. Kurai, N. Okada, N. Maeda, M. A. Khan, H. Hirayama, and Y. Yamada
    "Photoluminescence excitation spectroscopy of stimulated emission from AlGaN-based multiple quantum wells with an emission wavelength around 280 nm"
    physica status solidi (b), 2400020, (2024).
  • 5. 室谷 英彰, 山田 陽一, 平山 秀樹
    "深紫外発光 AlGaN 系量子井戸構造の励起子系光物性"
    応用電子物性分科会誌、応用物理学会
    、Vol. 30、No. 2、pp. 69-75、(2024).
  • 6. A. Ibanez, M. Leroux, N. Nikitskiy, W. Desrat, M. Moret, P. Valvin, G. Cassabois, J. Brault, B. Gil, F. Chugenji, K. Taiga, M. A. Khan, and H. Hirayama.:
    "The influence of alloy disorder effects on the anisotropy of emission diagrams in (Al, Ga) N quantum wells embedded into AlN barriers"
    physica status solidi (b), 2400215, (2024).
  • 7. M. A. Khan, Y. Yamada, and H. Hirayama.:
    "Progress and outlook of 10% efficient AlGaN-based (290–310 nm) band UVB LEDs"
    physica status solidi (a), 2300581, (2024).
  • 8. L. Wang and H. Hirayama
    Far-infrared gallium nitride-based quantum cascade laser"
    Nanoelectronics Devices: Design, Materials, and Applications-Part II, Bentham Science Publishers, pp. 280-321, (2023).
  • 9. 平山秀樹, 前田哲利, 鹿嶋行雄, 松浦恵理子, 大神裕之, 毛利健吾, 河島宏和, 祝迫恭.:
    "生体無害ウイルス不活化のための230nm遠紫外線LEDの開発"
    皮膚科, Dermatology/皮膚科編集委員会編
    、Vol. 4, No. 4, pp. 479-487, (2023).
  • 10. K. Nagamatsu, T. Miyagawa, A. Tomita, H. Hirayama, Y. Takashima, and Y. Naoi.:
    "High growth temperature for AlN by jet stream gas flow metalorganic vapor phase epitaxy"
    Scientific Reports, Vol. 13, No. 1, p. 2438, (2023).

研究成果(プレスリリース)

研究年次報告書

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

平山 秀樹
主任研究員

メンバー

KHAN Muhammad Ajmal
研究員
YASIN Amina
研究員
SHARIF Muhammad Nawaz
基礎科学特別研究員
酒井 浩光
客員研究員
松浦 恵里子
客員技師
山澤 建二
特別嘱託研究員
西本 隆
業務嘱託
鹿嶋 行雄
研究嘱託
ZIA Hamida
研修生
永田 裕弥
研修生
藤本 康平
研修生
金子 瑛
研修生
高橋 瞳瑠
研修生
佐々木 嵐汰
研修生
矢部 航輝
研修生

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1 研究交流棟 W514
Tel: 048-467-9387
Fax: 048-462-4647
Email: hirayama@riken.jp

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