研究室の紹介
テラヘルツ量子素子研究チーム
平山 秀樹
チームリーダー
平山 秀樹 (D.Eng.)
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研究室プロフィール

本研究では、高性能半導体テラヘルツ量子素子の研究開発を行います。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。

研究テーマ

  1. 低光損失銀プラズモン導波路を用いた高温動作THz-QCLの検討
  2. 窒化物半導体を用いた未開拓波長5-12 THz帯QCLの開発

関連リンク

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『理研ニュース』(研究最前線)

2011年06月号
世界最高水準の深紫外発光ダイオードを開発
殺菌、公害物質の分解処理など広範囲の応用に向けて前進
 

主要論文

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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 208, No. 5, pp. 1187-1190 (2011).
  4. Terashima, W. and Hirayama, H.:
    "Spontaneous emission from GaN/AlGaN terahertz quantum cascade laser grown on GaN substrate"
    Phys. Status Solidi C, Vol. 8, pp. 2302-2304 (2011).
  5. Mino, T., Hirayama, H., Takano, T., Tsubaki, K. and Sugiyama, M.:
    "Characteristics of epitaxial lateral overgrowth AlN template on (111)Si substrates for AlGaN deep-UV LEDs fabricated on different direction stripe patterns"
    Phys. Status Solidi, in press.
  6. Fujikawa, S., Hirayama, H. and Maeda, N.:
    "High-Efficiency AlGaN Deep-UV LEDs fabricated on a- and m-axis oriented c-plane sapphire substrates"
    Phys. Status Solidi, in press.
  7. Mino, T., Hirayama, H., Takano, T., Tsubaki, K. and Sugiyama, M.:
    "Realization of 256-278 nm AlGaN-based Deep-Ultraviolet Light-Emitting Diodes on Si Substrates Using Epitaxial Lateral Overgrowth AlN Templates"
    Applied Physics Express 4, 092104 (2011).
  8. Fujikawa, S. and Hirayama, H.:
    "284-300 nm quaternary InAlGaN-based deep-ultraviolet light-emitting diodes on Si(111) substrates"
    Applied Physics Express 4, 061002 (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. Ying, L., Horiuchi, N. and Hirayama, H.:
    "Ag-metal bonding condition for low-loss double-metal waveguide of terahertz quantum cascade laser"
    Jap. J. Appl. Phys., Vol. 47, No. 10, 7926-7928 (2008).

メンバー

主宰者

平山 秀樹
チームリーダー

スタッフ研究員

寺嶋 亘
基幹研究所研究員

ポスドク

藤川 紗千恵
特別研究員
林 宗澤
特別研究員

技術系アシスタント

前田 哲利
テクニカルスタッフT
川村 麻理子
テクニカルスタッフT
吉田 智一
テクニカルスタッフT
佐々木 美穂
テクニカルスタッフT