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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

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. Wang, L., Chen, M., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Interdiffusion limiting on self-consistent optical gain in terahertz quantum cascade lasers"
    Applied Physics Express, pp. 072004 (2023).
  • 2. Wang, L., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Clean three-level direct-phonon injection terahertz quantum cascade laser"
    Applied Physics Letters, pp. 221103 (2023).
  • 3. Wang, L., Chen, M., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Terahertz quantum cascade laser considering compositional interdiffusion effect"
    Applied Physics Express, pp. 032007 (2023).
  • 4. Wang, L., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Optical gain reduction caused by nonrelevant subbands in narrow-period terahertz quantum cascade laser designs"
    scientific reports, pp. 22228 (2022).
  • 5. Lin, T. T., Wang, L., Wang, K., Grange, T., Birner, S., Miyoshi, T., and Hirayama, H.:
    "Increasing the output power of a heavily doped terahertz quantum cascade laser by avoiding the subband misalignment"
    Journal of Applied Physics, pp. 173101 (2022).
  • 6. Wang, L., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Nonrelevant quantum levels effecting on the current in 2?well terahertz quantum cascade lasers"
    scientific reports, pp. 17378 (2022).
  • 7. Wang, L., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Nonrelevant quantum levels limited laser dynamic in narrow-period terahertz quantum cascade lasers"
    Japanese Journal of Applied Physics, pp. 102003 (2022).
  • 8. Lin, T. T., Wang, L., Wang, K., Grange, T., Birner, S., and Hirayama, H.:
    "Over one watt output power terahertz quantum cascade lasers by using high doping concentration and variable barrier-well height"
    physica status solidi rrl, 15year of pss RRL, pp. 2200033 (2022).
  • 9. Wang, L., Lin, T. T., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Limitation of parasitic absorption in designs of three-state terahertz quantum cascade lasers with direct-phonon injection"
    Applied Physics Express, pp. 052002 (2022).
  • 10. Wang, L., Lin, T. T., Chen, M., Wang, K., and Hirayama, H.:
    "Leakage suppression by isolating the desired quantum levels for high-temperature terahertz quantum cascade lasers"
    Scientific Reports, pp. 23634 (2021).

研究成果（プレスリリース）

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
テクニカルスタッフⅠ募集（W23342） ポストが決まり次第
特別研究員募集（W23229） 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
テラヘルツ光研究棟 304
Tel: 022-228-2035
Fax: 022-228-2017
Email: hirayama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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