斎藤 真司 教授

[研究テーマ]
LEDや半導体レーザなどの光半導体デバイスとそれらを用いたシステムの研究
[主な担当科目]
自動制御1・2、電気基礎実験1・2、電子工学実験

[取得学位]
博士（工学）筑波大学
修士（理学）東北大学

専門・研究分野

半導体工学、固体物理学

研究テーマ

LEDや半導体レーザなどの光半導体デバイスとそれらを用いたシステムの研究
照明、ディスプレイ、光通信、太陽電池、カメラなど、現代社会を支える多くの技術には光半導体が欠かせません。例えば、LED は高いエネルギー効率によって照明の消費電力を大幅に削減し、光通信は膨大なデータを高速かつ安定して伝送するインフラとして機能しています。私たちの研究では、こうした既存技術をさらに発展させるだけでなく、光の特性を活かした新しいデバイスやシステムの創出を目指しています。

研究キーワード

LED、レーザ、光半導体デバイス、パワー半導体デバイス

SDGsとの関連

主な研究業績

＜学術論文＞

K. Sakoda, Y. Yao, N. Ikeda, Y. Sugimoto, T. Mano, T. Kuroda, H. Tanimura, S. Takagi, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, S. Ohkuma, R. Togawa, T. Miyagawa, H. Ohno and S. Saito, Design and Characteristics of Photonic Crystal Resonators for Surface-Emitting Quantum Cascade Lasers, Photonics, 11, 1024, (2024)
S. Chalimah, Y. Yao, N. Ikeda, A. Begum, K. Kaneko, R. Hashimoto, T. Kakuno, S. Saito, T. Kuroda, Y. Sugimoto and K. Sakoda, Mid-infrared angle-resolved spectral characteristics of photonic crystal slabs for application in surface-emitting quantum cascade lasers, Journal of Nonlinear Optical Physics and Materials, 31, 2250017, (2022)
Y. Yao, N. Ikeda, S. Chalimah, T. Kuroda, Y. Sugimoto, T. Mano, H. Koyama, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno and S. Saito, Improved power and far-field pattern of surface-emitting quantum cascade lasers with strain compensation to operate at 4.3 μm, Japanese Journal of Applied Physics, 61, 52001, (2022)
H. Tanimura, S. Takagi, T. Kakuno, R. Hashimoto, K. Kaneko and S. Saito, Analyses of Optical Gains and Oscillation Wavelengths for Quantum Cascade Lasers Using the Nonequilibrium Green’s Function Method, Journal of Computer Chemistry, Japan -International Edition, 8, 2021, (2022)
S. Takagi, H. Tanimura, T. Kakuno, R. Hashimoto, K. Kaneko and S. Saito, Evaluation of heat dissipation characteristics of quantum cascade laser with diamond submount using structure function and three-dimensional thermal fluid simulation, Japanese Journal of Applied Physics, 60, 124003, (2021)
S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, Y. Yao, N. Ikeda, Y. Sugimoto, T. Mano, T. Kuroda, H. Tanimura, S. Takagi and K. Sakoda, Design and fabrication of photonic crystal resonators for single-mode and vertical surface emission from strain-compensated quantum cascade lasers operating at 4.32 μm, Applied Physics Express, 14, 102003, (2021)
S. Chalimah, Y. Yao, N. Ikeda, K. Kaneko, R. Hashimoto, T. Kakuno, S. Saito, T. Kuroda, Y. Sugimoto and K. Sakoda, Midinfrared Dispersion Relations in -Based Photonic Crystal Slabs Revealed by Fourier-Transform Angle-Resolved Reflection Spectroscopy, Physical Review Applied, 15, 64076, (2021)
H. Ohno, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno and S. Saito, Multi-distance surface-emitting beam profile calculation method based on the FDTD method and the diffraction theory, Optics Express, 29, 9396, (2021)

他30件

＜国際学会＞

S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, T. Miyagawa, Y. Yao, N. Ikeda, T. Mano, T. Kuroda, A. Begum and K. Sakoda, Dual-functional quantum cascade laser and detector utilizing photonic crystals, 50th international Conference on infrared, millimeter, and terahertz waves (IRMMW-THz), (2024)
R. Hashimoto, T. Miyagawa, S. Okuma, T. Kakuno, K. Kaneko, S. Saito, Y. Yao, N. Ikeda, A. Begum, T. Mano, T. Kuroda and K. Sakoda, 4 µm Surface-Emitting Quantum Cascade Laser Using Photonic Crystal Embedded by MBE Regrowth, IEEE 29th International Semiconductor Laser Conference (ISLC), (2024)
S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, T. Miyagawa, Y. Yao, N. Ikeda, T. Mano, T. Kuroda, Afshan Begum and K. Sakoda, Watts-class surface emitting quantum cascade lasers using photonic crystals, 49th international Conference on infrared, millimeter, and terahertz waves (IRMMW-THz), (2024)
S. Takagi, T. Kakuno, R. Hashimoto, K. Kaneko and S. Saito, Optimization of Active Region of Quantum Cascade Laser (QCL) by Coupled Calculation of Genetic Algorithm and QCL Simulator., PHOTOPTICS, (2024)
S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, S. Okuma, H. Tanimura, S. Takagi, Y. Yao, N. Ikeda, T. Kuroda, Y. Sugimoto, T. Mano and K Sakoda, Operating characteristics of surface-emitting quantum cascade lasers using photonic crystals with low-symmetric pillars, (2023)
K. Sakoda, Y. Yao, N. Ikeda, T. Kuroda, Y. Sugimoto, T. Mano, Hiromi Koyama, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, Shinji Ookuma, R. Togawa, H. Ohno and S. Saito, Identification of Lasing Modes of Photonic-Crystal Surface-Emitting Lasers by Polarization Dependence of the Far-Field Pattern: An Application of the k· p Perturbation Theory, (2023)
S. Takagi, H. Tanimura, T. Kakuno, R. Hashimoto, K. Kaneko and S. Saito, Improvement in Thermal Resistance of Surface-Emitting Quantum Cascade Laser by Using a Diamond Submount, PHOTOPTICS, (2023)
S. Saito, R. Hashimoto, K. Kaneko, T. Kakuno, Y. Yao, N. Ikeda, Y. Sugimoto, T. Kuroda, H. Tanimura, S. Takagi and K. Sakoda, Evaluation and analysis of operating characteristics for mid-infrared surface-emitting quantum cascade lasers, Novel In-Plane Semiconductor Lasers XXI, (2023)

他11件

＜登録特許＞

「面発光型量子カスケードレーザ」　特許7751700号
「分析装置」　特許7690355号
「ガス分析装置」　特許7414665号
「量子カスケードレーザ」　特許7407546号
「面発光量子カスケードレーザ」　特許7076414号
「面発光量子カスケードレーザ」　特許6818672号
「分布帰還型半導体レーザ」　特許6581024号
「面発光量子カスケードレーザ」　特許6580097号

他62件

＜著書＞

III-Nitride Based Light Emitting Diodes and Applications, Ed. T. Seong, J. Han and H. Amano, Springer（共著）,　“Green, Yellow, and Red LEDs”, pp. 239-266, (2017).
光エレクトロニクスとその応用,　オーム社　（共著）　「半導体発光素子の作製と評価技術」,　pp. 370-382, (2011)