【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.04】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24OS1016
利用課題名 / Title
フォトニック結晶レーザの開発
利用した実施機関 / Support Institute
大阪大学 / Osaka Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
近藤 正彦
所属名 / Affiliation
大阪大学大学院工学研究科 電気電子情報通信工学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
梶井 博武,左 如氷 (Zuo Rubing),馬路 倫太郎,武藤 広高,工藤 悠人,林 楓真,福田 渉,八幡 勇介
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
近田 和美,山田 里絵
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
OS-103：超高精細電子ビームリソグラフィー装置
OS-117：EB蒸着装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年の情報通信容量の増大化に伴い電気伝送の限界という問題が生じている。そのため、 新たな情報通信デバイスが必要となっており、革新的な短距離光通信へ向けた半導体レーザの開発が求められている。我々は2次元 フォトニック結晶 (2D-PhC) 中に形成される円形欠陥 (Circular Defeat in 2D PhC: CirD) 共振器を用いるCirDレーザ の研究開発を行っている 。
実験 / Experimental
CirDレーザ からの光出力強度を安定化させるために、光出力の導波路の端部構造を再現性が良い構造とする。具体的には、端部構造を凸型とし、シミュレーションで構造を最適化し、電子線リソグラフィとドライエッチングによる作製技術を開発する。
結果と考察 / Results and Discussion
https://doi.org/10.3390/photonics11090853 に詳細を示すように、端部構造を凸型とした。https://doi.org/10.1002/pssa.202300579 で報告した手法でシミュレーションにより構造を最適化した。電子線リソグラフィとドライエッチングを主とする作製技術を開発した。素子の最上部のコンタクト層の一部を、電子線リソグラフィとドライエッチングで取り除くことが鍵であった。本研究で作製したCirDレーザは、室温連続動作を実現した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の一部は、科研費 基盤研究（B）JP23H01467 および、ULVAC社との共同研究の成果である。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Rubing Zuo, Fabrication of Circular Defects in 2-Dimensional Photonic Crystal Lasers with Convex Edge Structure, Photonics, 11, 853(2024).
DOI: https://doi.org/10.3390/photonics11090853
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Y. Kudo, Design and Fabrication of Orthogonal Lattice Waveguide With Partial Air Cladding Layers for Circular Defect in 2-Dimensional Photonic Crystal Laser Diode, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 31, 1-6(2025).
DOI: https://doi.org/10.1109/JSTQE.2024.3519611
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Kondow et al., The 6th Euro-Mediterranean Conference for Environmental Integration (EMCEI-2024),T1-OS2-7, 2024/5/16
- Zuo et al., The 16th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2024), We2F-3, 2024/8/7
- Sato et al., The 16th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2024), P2-045, 2024/8/7
- Kubota et al., The 16th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2024), P2-063, 2024/8/7
- Muto et al., The 16th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2024), P2-064, 2024/8/7
- Kudo et al., The 43rd Electronic Materials Symposium (EMS-2024), Fr1-17, 2024/10/4
- Hayashi et al., The 43rd Electronic Materials Symposium (EMS-2024), Fr1-21, 2024/10/4
- Hayashi et al., Photonic Device Workshop 2024 (PDW-2024), P-04, 2024/12/12
- Kudo et al., Photonic Device Workshop 2024 (PDW-2024), P-06, 2024/12/12
- 武藤 広高, 日本学術会議 総合工学委員会 ICO分科会 2024公開シンポジウム, P-57, 2024/7/25
- 窪田 他, 2024年電子情報通信学会ソサイエティ大会, BPO-1-06, 2024/9/11
- 工藤 他, 2024年電子情報通信学会ソサイエティ大会, BPO-1-07, 2024/9/11
- 佐藤 他, 2024年電子情報通信学会ソサイエティ大会, BPO-1-11, 2024/9/11
- 左 他, 2024年 第85回 応用物理学会 秋季学術講演会, 18a-A34-1, 2024/9/18
- 武藤 他, 2024年 第85回 応用物理学会 秋季学術講演会, 19p-P01-3, 2024/9/19
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件