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THERMAL-RADIATION LIGHT SOURCE AND TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL USED THEREIN

Foreign code F160008692
File No. J1017-15WO
Posted date Mar 10, 2016
Country WIPO
International application number 2015JP055161
International publication number WO 2015129668
Date of international filing Feb 24, 2015
Date of international publication Sep 3, 2015
Priority data
  • P2014-039298 (Feb 28, 2014) JP
Title THERMAL-RADIATION LIGHT SOURCE AND TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL USED THEREIN
Abstract This invention provides a thermal-radiation light source that allows light-intensity changes with a response speed on par with photoelectric conversion elements. Said thermal-radiation light source (10) is provided with a two-dimensional photonic crystal (12) in which an n layer (112) comprising an n-type semiconductor, a quantum-well-structure layer (114) that has a quantum-well structure, and a p layer (111) comprising a p-type semiconductor are stacked in that order to form a plate (11) inside which different-refractive-index regions (holes (121)), each of which has a refractive index that is different from those of the n layer (112), the p layer (111), and the quantum-well-structure layer (114), are laid out in a periodic manner so as to resonate with light of a specific wavelength corresponding to the transition energy between subbands in the quantum wells in the quantum-well-structure layer (114). This thermal-radiation light source (10) is also provided with a p-type electrode (131) and an n-type electrode (132) for applying, to the abovementioned plate (11), a voltage that is negative on the side corresponding to the p layer (111) and positive on the side corresponding to the n layer (112).
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
a) n型半導体から成るn層、量子井戸構造を有する量子井戸構造層、及びp型半導体から成るp層がこの順で厚み方向に積層された板材内に、該量子井戸構造層における量子井戸内のサブバンド間における遷移エネルギーに対応する特定波長の光に共振するように、前記n層、前記p層及び前記量子井戸構造層とは屈折率が異なる異屈折率領域が周期的に配置された2次元フォトニック結晶と、
b) 前記p層側が負、前記n層側が正である電圧を前記板材に印加するための電極と
を備えることを特徴とする熱輻射光源。
[請求項2]
前記量子井戸構造層がn型量子井戸を有し、該量子井戸構造層と前記p層の間に絶縁体から成るi層を有することを特徴とする請求項1に記載の熱輻射光源。
[請求項3]
前記量子井戸構造層がp型量子井戸を有し、該量子井戸構造層と前記n層の間に絶縁体から成るi層を有することを特徴とする請求項1に記載の熱輻射光源。
[請求項4]
前記2次元フォトニック結晶が、(1/(2πRC))が目的とする周波数以上となる電気抵抗R及び電気容量Cを有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の熱輻射光源。
[請求項5]
前記p層及び前記n層のうち、キャリアの有効質量が大きい方のキャリア密度が、有効質量が小さい方のキャリア密度よりも高いことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の熱輻射光源。
[請求項6]
前記電極が、前記p層に接し該p層を構成するp型半導体とオーミック接合となる金属製のp電極と、前記n層に接し該n層を構成するn型半導体とオーミック接合となる金属製のn電極であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の熱輻射光源。
[請求項7]
前記電極が、前記板材の表面のうちの少なくとも一方に、前記異屈折率領域が周期的に配置された配置領域を囲繞するように設けられていることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の熱輻射光源。
[請求項8]
前記2次元フォトニック結晶を電力により加熱する加熱装置を備えることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の熱輻射光源。
[請求項9]
熱輻射光源に用いる2次元フォトニック結晶であって、
n型半導体から成るn層、量子井戸構造を有する量子井戸構造層、及びp型半導体から成るp層がこの順で厚み方向に積層された板材と、
前記量子井戸構造層における量子井戸内のサブバンド間における遷移エネルギーに対応する特定波長の光に共振するように、前記板材内に周期的に配置された、前記n層、前記p層及び前記量子井戸構造層とは屈折率が異なる異屈折率領域と
を備えることを特徴とする2次元フォトニック結晶。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • NODA SUSUMU
  • INOUE TAKUYA
  • ASANO TAKASHI
  • DE ZOYSA MENAKA
IPC(International Patent Classification)
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