シリコンフォト二クスに関する研究
(1)シリコンナノ多結晶体を用いた可視光発光と増幅に関する研究
関西大学システム理工学部 電気電子情報工学科 超高周波工学研究室
佐伯 拓、飯田幸雄
現在は半導体により情報処理が行われている。しかし、ITの普及で情報処理が莫大となり、さらなる高速の情報処理が求められている。
すべての情報を光信号で処理するシリコンフォトニクスの提案が行われており、光コンピューティングの提案も行われている。
我々は世界に先駆け自由キャリア効果を用いたシリコン光スイッチの提案を2001年度に行い国際会議等で発表、その後、2005年に情報通信機構(NICT)から実際の素子を試作し、動作したとの報告があった。
我々は、現在も光コンピュータの実現を目指し、各種シリコンを用いた光スイッチ等に関する研究を進めている。
我々は、ナノシリコン焼成体(ナノ構造光導波路)を試作することに初めて成功し、光励起による焼成体からの可視光の発光も観測することに成功した。
焼成体は、200度程度の低温で作成を行っている。
自由キャリア効果を用いたシリコン光スイッチの提案
小林、飯田、大村 JJAP (2002) 以下に参考文献を掲載
液相レーザーアブレーション法で作成したナノシリコン粉末の可視光発光
関西大学 超高周波工学研究室 佐伯拓
ナノシリコン焼成体(ナノ構造光導波路)の光励起実験
ナノシリコン焼成体のSEMによる拡大写真
参考文献
1.シリコン(Si)の自由キャリア効果
D. K. Schroder, R. N. Thomas, and J. C. Swartz
“Free Carrier Absorption in Silicon”,
IEEE J. of Solid-state Circuits, Vol. SC-13, No.1, Feb. 1978 pp.180-187.
2. P. D. Hewitt, and G. T. Reed
“Improving the Response of Optical Phase Modulators in SOI by Computer Simyulation”,
J. of Light wave Technology, Vol. 18. No.3, Mar. 2000 pp.443-450.
2.自由キャリア効果を用いたSi光スイッチの提案
Proceedding
1.Y. Iida, Y. Omura, H. Kobayashi, Fac. of Eng., Kansai Univ., Osaka,
Japan
”Single-mode silicon optical switch with T-shape SiO/sub 2/ waveguide
as a control gate”
2001 IEEE Int. SOI Conf. 10/01,
2.H. Kobayashi, Y. Iida and Y. Omura、
”Single-Mode Silicon Optical Switch with T-Shaped SiO2 Optical Waveguide
as a Control Gate”
Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41, 2002, pp.2563-2565.
3.Siの自由キャリア効果を用いた光スイッチの試作報告
L. R. Nuenes, T.K. Liang, K.S. Abedin, D. Van Thourhout, P. Dumon, R. Baets,
H.K.Tsang, T. Miyazaki, and M. Tsuchiya,
“Low energy Ultrafast Switching in Silicon Wire Wavegide”
ECOC 2005, 25-29 Sep. Glasgow, Scotland, Proceedings Vol.6, Paper Th 4.2.3
ナノシリコン焼成体(ナノ構造光導波路)の光励起による可視光発光特性
佐伯 拓、飯田幸雄、
“還元ナノシリコン焼成多結晶体の紫外光励起による可視光発光特性”、
第76回応用物理学会秋期学術講演会、名古屋国際会議場、9月15日
T. Saiki, and Y. Iida,
"Fabrication of Sintered Si Nano-polycrystalline with Reduced Si Nanoparticles
and Property of Photoluminescence in Visible Regime for Sintered Si Nano-polycrystalline
by Violet Light Excitation",
American Journal of Nano Research and Applications, (2015), 3(5), Aug.
,pp.82-88.