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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, N. Maeda, H. Rangaraju, M. Jo, K. Iimura, and H. Hirayama.:
    "Efficiency droop in AlGaN crystal-based UVB LEDs in the context of electron blocking mechanism"
    Journal of Crystal Growth, Vol. 604, p. 127032, (2023).
  • 2. 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).
  • 3. M. A. Khan, N. Maeda, Y. Itokazu, M. Jo, K. Iimura, and H. Hirayama.:
    "Milliwatt Power AlGaN Deep-UV Light-Emitting Diodes at 254 nm Emission as a Clean Alternative to Mercury Deep-UV Lamps"
    physica status solidi (a), Vol. 220, No. 1, p. 2200621, (2023).
  • 4. Y. Itokazu, N. Maeda, H. Yaguchi, and H. Hirayama.:
    "Significant improvement of injection efficiency in deep-UV LD structures by light Mg doping in p-core layer"
    Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 62, p. SC1091, (2023).
  • 5. 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).
  • 6. M. A. Khan, Y. Itokazu, N. Maeda, M. Jo and H. Hirayama.:
    "Realization of high injection current density up to 200 kA/cm-2 in electrically pumped AlGaN ultraviolet laser diodes on c-sapphire substrate"
    Optical Materials, 133, 112927, (2022).
  • 7. M. A. Khan, N. Maeda, J. Yun, M. Jo, Y. Yamada, and H. Hirayama.:
    "Achieving 9.6% Efficiency in 304 nm p-AlGaN UVB LED via Increasing the Holes Injection and Light Reflectance"
    Scientific Reports 12 (1), 1-11, (2022).
  • 8. M. A. Khan, N. Maeda, M. Jo, Y. Yamada, and H. Hirayama.:
    "Highly Transparent p-AlGaN-Based (326-341 nm)-Band Ultraviolet-A Light-Emitting Diodes on AlN Templates: Recent Advances and Perspectives"
    Physica Status Solidi A, Vol. 219, No. 7, p. 2100605, (2022).
  • 9. H. Murotani, Y. Yamada, and H. Hirayama.:
    "Excitonic optical properties of deep-UV luminescent AlGaN"
    JSAP Review, 220405, September 1, (2022). 10.11470/jsaprev.220405
  • 10. S. Tsuda, T. Miyagawa, R. Aono, H. Hirayama, Y. Takashima, and Y. Naoi.:
    "Reduction of parasitic reaction in high-temperature AlN growth by jet stream gas flow metal-organic vapor phase epitaxy"
    Scientific Reports 12 (1), 1-7, (2022).

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
鹿嶋 行雄
テクニカルスタッフⅡ
松浦 恵里子
客員技師
前田 哲利
研究嘱託

採用情報

募集職種 応募締切
研究員、特別研究員またはテクニカルスタッフⅠ募集（W24040） ポストが決まり次第
テクニカルスタッフⅡ募集（W23289） ポストが決まり次第
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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
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Email: hirayama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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