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高機能材料分野  近藤研究室

化合物半導体を用いて高機能なフォトニックデバイスを実現する

III-V族化合物半導体を用いた高機能波長変換デバイス

GaAsやInPのようなIII-V族化合物半導体は、高速トランジスタや発光ダイオード、半導体レーザなどの高機能半導体デバイスの材料として広く利用されています。私たちは、このIII-V族化合物半導体を使ってレーザ光の波長を変換する非線形光学デバイスの開発を進めています。従来の波長変換デバイスには酸化物誘電体材料が用いられてきましたが、半導体を利用できれば波長域の拡大や高機能化、高効率化が期待できます。半導体結晶の向きを上下入れ替える副格子交換エピタキシーという私たちが開発した新しい結晶成長法を用いて、高速光信号処理や高感度化学分析チップに利用可能な高機能波長変換デバイスの実現を目指しています。

金属ハライドペロブスカイト型半導体を用いた高性能フォトニックデバイス

CH3NH3PbI3に代表される金属ハライドペロブスカイト物質はまったく新しい化合物半導体ファミリーです。最近になって、この材料が太陽電池の材料として極めて優れていることが発見されました。ペロブスカイト型太陽電池は日本発の技術で、太陽電池研究の常識を一変させる革命として世界中の研究者の注目を集めています。しかし、この材料の常識外れな性質がなぜ発現するのか、太陽電池のさらなる高効率化には何が必要なのかなど、基本的なことがほとんどわかっていません。私たちはこの材料の研究のパイオニアとして、金属ハライドペロブスカイト型半導体の基礎物性を解明する研究と並行して、さらに革新的な光デバイスを実現するために、新しい結晶成長法や組成・導電性制御などの研究に取り組んでいます。

分子線エピタキシー装置
空間反転に用いる分子線エピタキシー装置
周期空間反転GaAs/AlGaAs波長変換デバイス
周期空間反転GaAs/AlGaAs波長変換デバイス
ペロブスカイト半導体のヘテロ構造
ペロブスカイト半導体のヘテロ構造

メンバー

  • 近藤 高志 教授
  • 専門分野:非線形光学、半導体エピタキシャル成長、ペロブスカイト太陽電池
特任教授 内田 聡
特任講師 沼田 陽平
特任講師 松下 智紀
<2020年5月現在>

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