Quantum Semiconductor Electronics Laboratory
- Terahertz Photodynamics of Quantum Nanostructures -
ナノメートル寸法の構造（ナノ量子系）の中では、電子の軌道や電荷、スピンなどの物理量が量子化されており、それにより様々な新しい物理現象を発現します。平川研究室では、このような”量子半導体”の中で現れる新規な物理現象を解明するとともに、それらを制御することによりエレクトロニクスに新しい展開をもたらすことを目標に研究を行っております。
その第一は、ナノ領域の伝導物性と制御の研究です。単一の分子や量子ドットなどナノ量子系の状態を金属電極により電気的に制御・読み出すことができれば、演算や記憶を司る情報処理デバイスに革新をもたらすことができます。本研究では、精密に構造制御したナノギャップ電極により単一分子やInAs量子ドットへのコンタクトを作製し、金属接合を介した１電子の注入と金属／ナノ量子系接合が発現する新規な物理現象の解明とその高機能デバイスへの展開について研究を行っています。
もう一つの大きなテーマは、テラヘルツデバイスの研究です。テラヘルツ（THz）／フェムト秒（fs）領域は、固体物理のみならず、物質科学、化学、薬学、バイオ、イメージングの分野で注目されていますが、従来の半導体デバイスが最も苦手とする未開拓の周波数領域として取り残されてきました。近年の量子ナノ構造やパルスレーザ技術の進展により、次第にそのギャップが埋まりつつあります。我々は、”量子半導体”の新しい電子物性を用いることにより、THz/fs領域で動作する超高速デバイスや超高感度THz光検出素子を開発しています。
