MBE法によるエピタキシャル量子ドット成長と近赤外光源への応用
MBE（分子線エピタキシー）法を使った半導体ナノ構造（量子ドット）の結晶成長と、その光学応用の研究を行っています。MBE法によってGaAs基板上に自己組織的に成長するInAs量子ドットは、発光波長が1.3ミクロン帯であり、これまで光通信用素子への応用が盛んに研究されてきました。また、この波長帯は生体への透過性が良いため、生体・医療イメージングの光源としても有効です。我々は、自己組織化InAs量子ドットが持つサイズ分布による広帯域発光特性を活かし、医療用断層イメージングである光コヒーレンストモグラフィー(OCT)への光源応用を目指しています。
フォトニック結晶と量子ドット融合による光スイッチ素子開発
フォトニック結晶導波路を用いた微小な光回路と、導波路内に埋め込まれた量子ドットによって、超小型、超高速、超低消費エネルギーの光スイッチ開発を行っています。このスイッチは光励起によって信号光をスイッチングする光・光スイッチ方式であり、従来の電子ルーターに代わる超低消費電力ルーターへの応用が期待されます。
コロイダル量子ドット成長とナノフォトニクスへの応用
エピタキシャルに成長した量子ドットに対し、溶媒中で化学的な合成法によって生成されるコロイダル量子ドット(c-QD)を用いた研究です。高効率発光材料としての特長を有しながら、溶媒中に分散しているため、生体への導入が容易であったり、デバイスプロセスが簡便になるなどのメリットがあります。我々はc-QDの合成と、光物性評価を行い、バイオマーカーなどのナノフォトニクス応用を進めています。
