シーズNo.　７０　

平成１６年度「産学官共同研究開発技術シーズ調査票」

研究開発テーマ （シーズ）

化合物半導体結合量子井戸構造による高速光演算素子の開発

技術分野（該当分野に○印を付け別表の該当番号を記入。複数の場合は主なものに◎		研究段階（該当に○）
〔　〕材料（No　　）、 〔　〕ﾊﾞｲｵﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（No　　）、 〔○〕情報通信（No.12） 〔　〕機械（No　　）、 〔　〕 医療・福祉（No　　）、 〔　〕 ｴﾈﾙｷﾞｰ（No　　） 〔　〕環境（No　　）、 〔　〕 その他（No　　）		基礎　 　　　 応用
			ａ	ｂ	ｃ	ｄ
			○
キーワード(５つ以内)	光情報処理、光変調器、結合量子井戸、トンネル効果、新型計算機

提案者職名・氏名		所属機関名（学部・研究室名）
教授・　澤木宣彦		名古屋大学大学院工学研究科 電子情報システム専攻 電子工学分野 ナノ情報デバイス研究グループ
電　話	052-789-3321	Ｅ– mail	sawaki@nuee.nagoya-u.ac.jp
FAX	052-789-3157	ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ

研究開発の目的 （研究の目的、最終的な事業化分野）		結合多重量子井戸構造を用いて、化合物半導体量子井戸構造の光非線形性を増強し、微細光変調器、光演算素子の作製技術を研究し、基板上へのデバイスの集積化を図り、空間光変調器、光演算器、新型計算機等の作製技術を研究開発する。本研究の成果は、光情報処理の分野で、高度な並列光情報処理あるいは光計算機の技術開発につながる。
研究開発の内容（概要） (研究の内容・課題等を具体的に、必要に応じ資料を添付してください)		化合物半導体（GaAs,InGaAs,InP等）量子井戸構造は、光通信に使われる波長領域で強い光非線形性を有する。本研究では、複数の量子井戸構造を結合させた構造が、複数の波長に対して異なる応答を示すことを積極的に利用し、光による光信号の変調を可能にする装置、量子井戸電子状態の変化を演算とみなす新型計算機の開発に資する。量子井戸を利用することで応答速度はピコ秒に達し、従来型機器を遙かに上回る高速応答が得られる。
新規性、独創性 (当該シーズの新規性・独創性・優位性等を具体的に)		本研究は、ピコ秒からフェムト秒領域で動作する光変調器、高速で動作する高精細な並列光変調器、ならびに省エネルギーを達成する並列演算素子の開発に関する。結合量子井戸構造の応答速度は量子井戸間を遷移する電子のトンネル効果により決まるため、従来型素子より応答速度が２桁以上速く、外部回路を用いないため集積性に優れ、高精細な空間光変調素子の作製が可能となる。
地域経済への波及効果 (本研究によって期待される成果・効果、地域への貢献、産業界へのインパクト等)		本研究開発の結果、光による光の変調、光による電子状態の制御が可能になり、高速な並列光情報処理が可能となる。次世代光ネットワークにおけるルータの高機能化、画像情報処理における空間光変調器の高性能化、電子計算機の超並列処理などが達成され、広い応用分野が開拓できる。
実用化への見通し (共同研究の相手となる企業・業界、実用化までの期間等)
関　　連 工業所有権	発明（考案）等の名称		発明者	出願人	外国出願
	半導体素子		澤木　宣彦	科学技術振興事業団	〔　〕有 　〔○〕無

　注意事項：　�@ 記入事項が多い場合は、縦方向に枠の大きさを広げて下さい。

　　　　　　　�A 掲載して頂く技術シーズはシーズ集・ホームページ等での公開を前提に記載していただいています

　　　　　　 　　ので非公開情報の箇所は「非公開」と御記入下さい。