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実際に作れることです。
・量子井戸
・結合量子井戸ミニバンドデバイス
・トンネルデバイス(Esaki、共鳴）
・Laser
・LED
・PD
・化合物太陽電池
・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：溶液中や生体のセンシング用の広帯域波長可変／広帯域ＳＬＤ

　　波長２～５ミクロン帯：これまで材料的な制限で実現が困難だった長波長帯を開拓するメタモルフィックレーザ

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

　　光共振器と集積したセンシング用受光素子



・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

　　広バンドギャップ材料であるInGaAlP系材料の結晶成長と受光デバイス作製

　　面発光レーザの2次元アレイを用いたエネルギー伝送実験



・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

　　IV族半導体(Si,Ge,Sn)系発光材料

　　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

　　農学部住吉フィールドと共同で、乳牛の飼料となる牧草中のタンパク質量のセンシングの研究

　　農学部住吉フィールドと共同で、乳牛の発情や疾病の早期検出のためのレーザドップラ型血流センサの研究

　　ラマン散乱を用いた半導体素子の評価（前田研究室と共同で）



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！

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デバイスイメージ

 

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。

 

 

参考：中赤外波長域のガスの吸収線（HITRANデータベースより）

この吸収線を捉える波長帯域を実現するレーザを材料から作ります。

 

 

参考：半導体レーザの基本的な説明です。