研究内容


光ファイバ通信用デバイスの技術を光センシングに応用するとともに 材料からの技術革新を目指します。
次世代センサデバイスを結晶から作って、使うところまで研究範囲です。
研究室の強みは多種類の材料を用いて 最先端の量子構造デバイスを自分の研究室で作れることです。
・赤外発光素子に用いる量子井戸、超格子
・光電変換素子の多接合化に用いるトンネル接合
・半導体レーザー
・中赤外LED
・光無線給電用光電変換素子(レーザー受光に特化した太陽電池)
・光コヒーレンストモグラフィ(OCT)用超広帯域光源
・高速電子デバイス用結晶
・・・など
高いレベルの研究経験を積んだ人材の輩出と研究成果による学会・産業界への貢献を目標にしています。

 

取り組んでいる研究テーマ

・センシングに特化した光半導体デバイスの研究

  波長1ミクロン帯:生体センシング用の広帯域光源(スーパールミネッセントダイオード)

  波長2~5ミクロン帯:ガスセンシング用InAs/GaSbなどのType-II型ヘテロ構造を用いた超格子の研究



・光を用いた無線給電(ワイヤレス給電)用デバイスの研究

  従来の太陽電池とは異なり、単色光に特化した光電変換デバイスの設計、試作

  トンネル接合を用いた多接合光電変換素子



・有機金属気相成長法による結晶成長の研究

  III-V族半導体(Al,Ga,In,N,P,As,Sb)を組み合わせた混晶で幅広い材料系に対応

  ドーピング材料(C,Zn,Se,Si)により電流注入デバイスの作製が可能

  基板の格子定数から変化させるメタモルフィック成長による未踏波長域の開拓

  半導体多層膜反射鏡や超格子など難易度の高い結晶成長も自研究室で行います!



・光センシングの応用研究

  ハイパースペクトルカメラと機械学習を用いたマンゴー軸腐病の早期検出技術

  半導体レーザーを用いたマンゴー軸腐病の発症抑制技術

  ハイパースペクトルカメラによるサツマイモ基腐病の検出技術

  光コヒーレンストモグラフィによる非破壊断層画像撮影技術



材料からデバイス、センシング応用まで幅広く研究します!


イメージ図

 

多重反射ガス吸収セルと一体集積したワンチップセンシングデバイス。

機器写真

 

 

ハイパースペクトルカメラと機械学習によるマンゴー軸腐病の早期検出技術

分光画像、反射スペクトル、蛍光など様々な方法で解析しています。

 

 

参考:半導体レーザの基本的な説明です。

機器写真