（レーザー関連）大阪公立大学／次世代の無線通信技術の発展に向けて ～希薄窒化ガリウムひ素化合物半導体の新たな現象を発見～

2026年2月10日

• 工学研究科
• プレスリリース

発表者

大阪公立大学大学院工学研究科 竹内 日出雄准教授

概要

次世代の無線通信技術の6GやBeyond 7Gでは、固体内の原子や格子の振動などフォノンの効果を考慮する必要があり、その研究は非常に重要です。

本研究グループは、希薄窒化ガリウムひ素（GaAs_1-xN_x）化合物半導体に、フェムト秒（fs = 1×10^-12 ms）のレーザーパルス光を照射して発生した、コヒーレント縦光学（LO）フォノン^※1によるテラヘルツ帯(1 THz=1000 GHz)の電磁波の波形を、時間の関数として記録しました。その結果、GaAs_1-xN_x特有の電子有効質量^※2増大により、電子LOフォノン散乱が抑制されて減衰時間が長くなることが分かりました。次世代無線通信技術の発展につながることが期待されます。

本研究成果は、2025年12月17日に応用物理学(半導体等)分野の旗艦的な国際学術誌「Journal of Applied Physics」に掲載され、Editor’s Pickに選定されました。

ポイント

1. 希薄窒化GaAsに、パルス幅40fsのレーザー光を照射して発生したコヒーレントLOフォノンによるテラヘルツ電磁波の波形を時間の関数として記録。コヒーレントLOフォノンの減衰時間増大を観測。
2. 窒素混晶化^※3による電子有効質量の劇的な増大により、電子LOフォノン散乱が抑制された。