1．間接遷移型半導体超格子における間接遷移-直接遷移間の転移と光学過程

　間接遷移半導体はその発光波長を始めとして、直接遷移半導体にない有用な特性を持つものが多くある。

しかし、そのバンド構造の特質から垂直遷移による発光再結合が起こらず、発光デバイスに利用するには

困難があった。ここでは、超格子構造を利用した系統的な材料設計により選択則をフレキシブルに制御で

きる構造設計指針を示すとともに、外部から圧力を加えることによる発光強度の制御についても詳細に

調べた。

　直接遷移半導体と間接遷移半導体：　(a)直接遷移半導体は波数（運動量）保存則とエネルギー保存則

を同時に成り立たせる、発光再結合が可能　(b)間接遷移半導体ではそのような発光再結合は起こらない。

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2．誘電性量子井戸構造における励起子特性の制御

　励起子はその特異なスペクトルを利用した、光機能素子への応用を始め、量子情報処理における量子

ビットとして、また微細化した電子-光デバイス内でのナノエネルギーキャリアとしての利用が期待でき

る素励起である。しかし、多くの半導体では、室温で安定に存在することができないためその安定性を

高めるための研究が行われてきた。量子井戸構造の導入により最大で4倍の励起子束縛エネルギー（励

起子の安定性の指標）が実現できることが明らかになったが、多様な半導体の特性を生かして多方面に

利用するにはより大きな安定性が求められる。

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3．窒化物半導体における光学過程

　窒化物半導体は、可視光から紫外域にいたる大きなバンドギャップ、強いイオン性、低誘電率など

Si, GaAs, InPなどの半導体にない特徴を有している。この材料をデバイスに用いた際の特性や機能を

評価するために有用な電子状態・光過程の解析ツールを構築した。

4．人為構造における波動関数のトポロジー

　半導体の加工技術の進歩に伴い、様々な形の人為構造を作ることが可能となった。ここでは、トポロ

ジーという数学的な性質が人為構造材料においてどのような役割を果たしているのか？また、この性質

をデバイスに応用することでどのような新しい機能を実現できるのかについて探索する。

　　　　　　　　　　　　　　 波動関数のトポロジーを制御・利用することはできるのか？

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5．そのほかの研究

　5.1 窒化物半導体の光吸収評価

　　　　詳細は　⇒　

　5.2 化合物半導体用プロセスシミュレータの設計・制作

　　　　化合物半導体用プロセスシミュレータによるメサ・逆メサ形状の再現

　　　　詳細は　⇒　

・“電子材料”　講義テキスト　（私立大学電子系学科３年次）

　大学で行った講義で用いたテキストです。講義の後に加筆・修正を行っており、未完成のものも含まれています。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考資料

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・最少時間の法則を用いたSnellの法則の導出

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・球面収差の評価

・参考資料 (under construction)

　ここにはノートやセミナーに用いた資料などを置いてあります。

　　　-　電子状態の計算

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　詳細は　⇒　　　(pdf file)

　　　-　励起子状態の計算

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　詳細は　⇒　　　(pdf file)

　　　-　誘電性量子井戸構造における励起子状態の計算

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　詳細は　⇒　　　(pdf file)

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