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.)
研究概要

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).
研究成果(プレスリリース)
2022年6月22日
1.3W高出力THz量子カスケードレーザーを実現2022年6月14日
テラヘルツレーザーの室温発振を理論実証2019年2月15日
高温動作可能な高出力テラヘルツ量子カスケードレーザー2016年12月15日
シリコン基板上に窒化アルミニウム高品質結晶を製膜
関連リンク
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
- WANG Li
- 研究員
- 林 宗澤
- 客員研究員
- CHEN Mingxi
- 研修生
採用情報
募集職種 | 応募締切 |
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研究員または特別研究員募集(W22200) | ポストが決まり次第 |
お問い合わせ先
〒980-0845 仙台市青葉区荒巻字青葉519-1399
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Fax: 022-228-2017
Email: hirayama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。