JP2011257581A - Optical material - Google Patents

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Hiroyuki Shinojima
弘幸 篠島
Toshibumi Watanabe
俊文 渡辺
Seiichi Itabashi
聖一 板橋
Koji Yamada
浩治 山田
Yasushi Tsuchizawa
泰 土澤
Hidetaka Nishi
英隆 西
Rei Takahashi
礼 高橋
Song-Bong Park
成鳳 朴
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a faster response characteristic of an optical material.SOLUTION: An optical material includes a mother substrate 101 and a plurality of microcrystals 102 including semiconductors dispersed in the mother substrate 101. The mother substrate 101 includes a material having a band gap energy larger than that of the semiconductors constituting the microcrystals 102. An average value of a particle size distribution of the plurality of the microcrystals 102 is set at such a value that a ratio of the atomic numbers on surfaces of the microcrystals 102 with respect to the atomic numbers inside the microcrystals 102 becomes larger than 1.

Description

本発明は、ナノサイズの半導体微結晶を含んで構成された光学材料に関するものである。   The present invention relates to an optical material configured to include nano-sized semiconductor microcrystals.

現在の光通信用光ネットワーク，光通信，光制御用光回路，および光機能素子においては、ＧＨｚ以上の高速動作が必要とされている。これは、時間領域で言うとピコ秒領域での高速動作となる。しかしながら、従来より光素子の材料（光学材料）として用いられているバルク半導体の時間応答特性は、ナノ秒程度であり、上述した要求が満たされていない。   The current optical network for optical communication, optical communication, optical circuit for optical control, and optical functional element are required to operate at a high speed of GHz or higher. This is a high-speed operation in the picosecond region in the time domain. However, the time response characteristics of bulk semiconductors conventionally used as optical element materials (optical materials) are on the order of nanoseconds, and the above-described requirements are not satisfied.

これに対し、例えばドット構造などのように半導体の微結晶を用いることで、より高速な動作を実現しようとする提案がある。   On the other hand, there is a proposal to realize a higher speed operation by using semiconductor microcrystals such as a dot structure.

C.Y.Jin, et al. ,"Vertical-geometry all-optical switches based on InAs/GaAs quantum dots in a cavity", Appl. Phys. Lett. , vol.95, 021109, 2009.C.Y.Jin, et al., "Vertical-geometry all-optical switches based on InAs / GaAs quantum dots in a cavity", Appl. Phys. Lett., Vol.95, 021109, 2009. H.Shinojima, "Optical Nonlinearity in CdSSe Microcrystallites Embedded in Glasses", IEICE TRANS. ELECTRON, vol.E90-C, no.1,pp.127-134, 2007.H.Shinojima, "Optical Nonlinearity in CdSSe Microcrystallites Embedded in Glasses", IEICE TRANS. ELECTRON, vol.E90-C, no.1, pp.127-134, 2007.

しかしながら、微結晶を用いるキャリア誘起の屈折率変化型の高速応答光素子では、微結晶を用いているがバルク半導体の特性を多く含み、高速応答を可能とする微結晶の寸法について、設計指針が規定されていなく曖昧である。   However, carrier-induced refractive index change type fast response optical devices using microcrystals use microcrystals, but have many bulk semiconductor characteristics, and there are design guidelines for the dimensions of microcrystals that enable high-speed response. It is unspecified and ambiguous.

例えば、上述したような光素子として、ＣｄＳＳｅの微結晶をガラス中に分散したものがある。この技術では、ガラス中に分散されたＣｄＳＳｅ微結晶の寸法（粒子径）が数１００ｎｍ程度の大きさである場合、この素子の光応答時間を縮退四光波混合の実験によって調べると、少なくともピコ秒オーダーとナノ秒オーダーとの２つの応答時間を含むことが示される。   For example, as an optical element as described above, there is one in which microcrystals of CdSSe are dispersed in glass. In this technique, when the size (particle diameter) of CdSSe microcrystals dispersed in glass is about several hundreds of nanometers, when the optical response time of this element is examined by a degenerate four-wave mixing experiment, it is at least picoseconds. It is shown to include two response times of order and nanosecond order.

ここで、縮退四光波混合の実験で測定されるエネルギー緩和時間は、光励起キャリアの緩和時間を反映し、遅い緩和成分の存在は、系の励起キャリアの遅い緩和の存在を示すが、同一の径の中でナノ秒オーダーの長い緩和があると、系の光応答時間はナノ秒オーダーとなる。従って、上述した素子では、早い応答特性の可能性を有しながら、ナノ秒オーダーの遅い応答時間の方で、系の応答特性が決められしまい、ピコ秒領域での高速動作が得られていない。   Here, the energy relaxation time measured in the degenerate four-wave mixing experiment reflects the relaxation time of the photoexcited carrier, and the presence of the slow relaxation component indicates the presence of the slow relaxation of the excited carrier in the system, but with the same diameter. If there is a long relaxation in the order of nanoseconds, the photoresponse time of the system will be in the order of nanoseconds. Therefore, in the above-described element, the response characteristic of the system is determined with a slow response time on the order of nanoseconds while having the possibility of a fast response characteristic, and high-speed operation in the picosecond region is not obtained. .

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、光学材料の応答特性をより高速にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to increase the response characteristics of an optical material.

本発明に係る光学材料は、母体と、この母体に分散された半導体からなる複数の微結晶とを備え、母体は、上記半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成され、複数の微結晶の粒径分布の平均値は、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている。   An optical material according to the present invention includes a matrix and a plurality of microcrystals made of a semiconductor dispersed in the matrix, and the matrix is made of a material having a larger band gap energy than the semiconductor, and includes a plurality of microcrystals. The average value of the particle size distribution is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms in the microcrystal is greater than one.

上記光学材料において、微結晶は、水素もしくは酸素により終端されたダングリングボンドを備えるようにしてもよい。なお、光学材料は、例えば、光導波路のコアの材料として用いられる。   In the optical material, the microcrystal may include dangling bonds terminated with hydrogen or oxygen. The optical material is used as a material for the core of the optical waveguide, for example.

以上説明したように、本発明によれば、母体に分散された半導体からなる複数の微結晶の粒径分布の平均値は、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされているようにしたので、光学材料の応答特性をより高速にすることができるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the average value of the particle size distribution of a plurality of microcrystals made of a semiconductor dispersed in the base is the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal. However, since it is set to a value larger than 1, an excellent effect that the response characteristic of the optical material can be made faster can be obtained.

図１は、本発明の実施の形態における光学材料の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical material in an embodiment of the present invention. 図２は、ガラスの母体にＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88の微結晶が分散した光学材料を試料として用いた縮退四光波混合の実験結果である。FIG. 2 shows the experimental results of degenerate four-wave mixing using, as a sample, an optical material in which CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals are dispersed in a glass matrix. 図３は、本実施の形態における光学材料を用いた光導波路の構成例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of an optical waveguide using the optical material in the present embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における光学材料の構成を模式的に示す断面図である。光学材料は、母体１０１と、母体１０１に分散された半導体からなる複数の微結晶１０２とを備える。母体１０１は、微結晶１０２を構成する半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成されている。また、複数の微結晶１０２の粒径分布の平均値は、微結晶１０２の内部の原子数に対する微結晶１０２の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical material in an embodiment of the present invention. The optical material includes a base body 101 and a plurality of microcrystals 102 made of a semiconductor dispersed in the base body 101. The base 101 is made of a material having a larger band gap energy than the semiconductor that forms the microcrystal 102. The average value of the particle size distribution of the plurality of microcrystals 102 is set such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal 102 to the number of atoms inside the microcrystal 102 is greater than one.

例えば、母体１０１は、ソーダガラスなどのガラスより構成されていればよい。また、微結晶１０２は、ＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88から構成されていればよい。また、複数の微結晶１０２の平均粒径は、１ｎｍ程度とされていればよい。微結晶１０２の粒径が１ｎｍ程度であれば、微結晶１０２の内部の原子数に対する微結晶１０２の表面の原子数の割合が、１より大きくなる。 For example, the base 101 may be made of glass such as soda glass. Further, microcrystalline 102 may be composed of CdS 0.12 Se 0.88. The average particle diameter of the plurality of microcrystals 102 may be about 1 nm. If the particle size of the microcrystal 102 is about 1 nm, the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal 102 to the number of atoms inside the microcrystal 102 is greater than one.

このような光学材料は、母体を構成する材料および微結晶の材料を混合した混合原料を、全ての成分が溶解する温度に加熱して溶解させ、融液において各成分を均一な状態にしてから、所定の停止温度まで徐冷し、停止温度の状態を所定時間（停止時間）維持し、この後、室温にまで徐冷することで形成することができる。   In such an optical material, the mixed raw material in which the material constituting the matrix and the material of the microcrystal are mixed is heated to a temperature at which all the components are dissolved, and each component is made uniform in the melt. It can be formed by gradually cooling to a predetermined stop temperature, maintaining the state of the stop temperature for a predetermined time (stop time), and then gradually cooling to room temperature.

例えば、ガラスを構成する成分およびＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88を混合した混合材料を用意し、この混合材料を１０００℃以上に加熱して溶解する。次いで、溶解した状態を所定の時間維持し、また、融液を撹拌することなどにより、融液における各成分を均一にする。次に、融液を８００℃程度にまで徐々に冷却（徐冷）する。この停止温度としての８００℃の状態を所定の停止時間維持した後、室温にまで徐冷すればよい。停止温度および停止時間を制御することで、微結晶の平均粒径を制御することができる。停止温度を高くし、また、停止時間を長くするほど、微結晶の平均粒径が大きくなる。 For example, a mixed material in which components constituting glass and CdS 0.12 Se 0.88 are mixed is prepared, and the mixed material is heated to 1000 ° C. or higher to be melted. Next, the dissolved state is maintained for a predetermined time, and each component in the melt is made uniform by stirring the melt. Next, the melt is gradually cooled to about 800 ° C. (slow cooling). After maintaining the state of 800 ° C. as the stop temperature for a predetermined stop time, it may be gradually cooled to room temperature. By controlling the stop temperature and stop time, the average grain size of the microcrystals can be controlled. The higher the stop temperature and the longer the stop time, the larger the average grain size of the microcrystals.

また、上述した混合原料における微結晶の材料の組成比を制御することで、光学材料における微結晶の密度（分布）を制御することができる。当然ながら、混合原料における微結晶の材料の組成を多くすることで、光学材料における微結晶の密度を高くすることができる。また、光学材料における微結晶に密度は、光学材料の所望とする特性が得られるように、適宜に設定すればよい。   Further, the density (distribution) of the microcrystals in the optical material can be controlled by controlling the composition ratio of the microcrystalline materials in the mixed raw material described above. Naturally, the density of the microcrystals in the optical material can be increased by increasing the composition of the microcrystalline material in the mixed raw material. Further, the density of the microcrystals in the optical material may be set as appropriate so that desired characteristics of the optical material can be obtained.

なお、母体１０１のバンドギャップエネルギーが微結晶１０２より大きくないと、例えば光励起により生成した電子・正孔の再結合など光による応答を、選択的に微結晶１０２において起こさせることができなくなる。従って、母体１０１は、微結晶１０２を構成する半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成する。   Note that unless the band gap energy of the base material 101 is larger than that of the microcrystal 102, a response by light such as recombination of electrons and holes generated by photoexcitation cannot be caused selectively in the microcrystal 102. Therefore, the base 101 is formed of a material having a larger band gap energy than the semiconductor included in the microcrystal 102.

このように構成した本実施の形態における光学材料によれば、微結晶１０２においては、結晶内部におけるバルク半導体の遅い光応答特性より、結晶表面における励起キャリアの表面再結合過程に起因した高速光応答が支配的になる。この結果、この光学材料を用いた光素子の応答速度を向上させることができるようになる。なお、この光学材料は、非線形光学現象を起こすものとなる。   According to the optical material in the present embodiment configured as described above, in the microcrystal 102, the high-speed optical response due to the surface recombination process of excited carriers on the crystal surface due to the slow optical response characteristics of the bulk semiconductor inside the crystal. Becomes dominant. As a result, the response speed of the optical element using this optical material can be improved. This optical material causes a nonlinear optical phenomenon.

以下、上述した光応答についてより詳細に説明する。   Hereinafter, the above-described optical response will be described in more detail.

まず、ガラスより母体を構成し、この母体中にＣｄＳＳｅ微結晶を分散させた光学材料を試料とした縮退四光波混合（非特許文献１参照）の実験の結果について示す（非特許文献２参照）。図２は、ガラスの母体にＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88の微結晶が分散した光学材料を試料として用いた縮退四光波混合の実験結果である。この図２は、母体（ガラス）中のＣｄＳＳｅ微結晶の縮退四光波混合過程におけるエネルギー緩和の時間変化（エネルギー緩和曲線）の、微結晶粒径依存性を示している。 First, the results of an experiment of degenerate four-wave mixing (see Non-Patent Document 1) using a sample made of an optical material in which a base material is made of glass and CdSSe microcrystals are dispersed in the matrix (see Non-Patent Document 2) are shown. . FIG. 2 shows the experimental results of degenerate four-wave mixing using, as a sample, an optical material in which CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals are dispersed in a glass matrix. FIG. 2 shows the crystal grain size dependence of the time change (energy relaxation curve) of energy relaxation in the degenerate four-wave mixing process of CdSSe microcrystals in the matrix (glass).

図２において、Ｒavは、母体中に分散しているＣｄＳ0.12Ｓｅ0.88微結晶の粒径分布の平均値を示している。この実験では、Ｒavとして、１ｎｍ，３ｎｍ，５ｎｍ，および１０．８ｎｍを試料としている。なお、各粒径は、透過型電子顕微鏡による試料の観察で得られた値である。また、例えば、Ｒavが１ｎｍの試料では、透過型電子顕微鏡の観察の結果、微結晶の分布（微粒子密度）が、１０15個／ｃｍ3であった。 In FIG. 2, R av represents the average value of the particle size distribution of CdS 0.12 Se 0.88 microcrystals dispersed in the matrix. In this experiment, 1 nm, 3 nm, 5 nm, and 10.8 nm are used as samples as R av . Each particle size is a value obtained by observing a sample with a transmission electron microscope. For example, in the sample with R av of 1 nm, as a result of observation with a transmission electron microscope, the distribution of microcrystals (fine particle density) was 10 15 pieces / cm 3 .

図２に示されているように、Ｒav＝３ｎｍ，５ｎｍ，および１０．８ｎｍでは、エネルギー緩和の時間変化の曲線に２つの傾き成分が見られ、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和の時間変化が、２成分から構成されていることがわかる。また、図２より、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和曲線を構成する２つの緩和成分を特徴付ける緩和時間は、微結晶の粒径（平均粒径）が小さいほど短縮される（高速になる）ことがわかる。加えて、平均粒径が１ｎｍの条件では、ＣｄＳＳｅ結晶のエネルギー緩和曲線が、１つの緩和成分から構成されるものとなり、長い緩和時間をもつ緩和成分が全く観測されなくなることがわかる。 As shown in FIG. 2, when R av = 3 nm, 5 nm, and 10.8 nm, two slope components are seen in the energy relaxation time change curve, and the time change of energy relaxation of the CdSSe crystal is 2 It turns out that it is comprised from the component. Further, FIG. 2 shows that the relaxation time characterizing the two relaxation components constituting the energy relaxation curve of the CdSSe crystal is shortened (higher speed) as the grain size (average grain diameter) of the microcrystal is smaller. In addition, when the average particle size is 1 nm, the energy relaxation curve of the CdSSe crystal is composed of one relaxation component, and it can be seen that no relaxation component having a long relaxation time is observed.

この実験結果は、平均粒径が１ｎｍの条件では、微結晶粒の表面における励起キャリアの再結合過程が顕著になり、これが、微結晶粒内部での励起キャリアの再結合過程を確率の上で上回っていることを示している。ここで、粒径が１ｎｍの条件は、半導体微結晶表面にある原子数の微結晶内部にある原子数に対する割合が、おおよそ１より大きくなる状態である。   This experimental result shows that the recombination process of the excited carriers on the surface of the microcrystal grains becomes prominent under the condition that the average grain size is 1 nm. It shows that it has exceeded. Here, the condition that the particle size is 1 nm is a state in which the ratio of the number of atoms on the surface of the semiconductor microcrystal to the number of atoms in the microcrystal is larger than about 1.

従って、半導体からなる複数の微結晶の粒径分布の平均値が、微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされていれば、バルク半導体の遅い光応答特性より、微粒子化により発現した励起キャリアの表面再結合過程に起因した高速光応答が支配的になる。このような状態として微結晶粒における励起キャリアの再結合時間に要する時間を制御することで、系の時間応答を制御することができるようになる。   Therefore, if the average value of the particle size distribution of a plurality of microcrystals made of a semiconductor is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal is greater than 1, then the bulk semiconductor Therefore, the fast photoresponse due to the surface recombination process of the excited carriers expressed by the micronization is dominant. By controlling the time required for the recombination time of excited carriers in the microcrystal grains as such a state, the time response of the system can be controlled.

ところで、微結晶粒を分散させる母体の材料は、ガラスに限るものではなく、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）やアモルファス状のシリコンから構成してもよい。これらの材料を用いることで、既存の光通信用光ネットワーク、光通信，光制御用光回路，および光機能素子などに対して整合性よく本実施の形態の光学材料を適用させることができる。また、上述したガラスなどの非晶質状態の材料より母体を構成することで、前述した光学材料の作製における停止温度や停止時間の制御により、微結晶の大きさを制御することが容易である。 By the way, the material of the base material in which the fine crystal grains are dispersed is not limited to glass, and may be composed of, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or amorphous silicon. By using these materials, the optical material of the present embodiment can be applied to the existing optical network for optical communication, optical communication, an optical circuit for optical control, and an optical functional element with good consistency. In addition, by forming the base from the above-described amorphous material such as glass, it is easy to control the size of the microcrystals by controlling the stop temperature and stop time in manufacturing the optical material described above. .

図３は、本実施の形態における光学材料を用いた光導波路の構成例を示す断面図（部分）である。この光導波路は、本実施の形態による光学材料からなるコア３０１と、コア３０１に連結しているシリコンからなるコア３０２と、これらコアを覆う酸化シリコンからなるクラッド３０４とから構成されている。これらは、所謂シリコン細線導波路である。   FIG. 3 is a cross-sectional view (part) showing a configuration example of an optical waveguide using the optical material in the present embodiment. The optical waveguide includes a core 301 made of an optical material according to the present embodiment, a core 302 made of silicon connected to the core 301, and a clad 304 made of silicon oxide covering the cores. These are so-called silicon fine wire waveguides.

この光導波路は、コア３０１を本実施の形態における光学材料から構成しており、母体としてのシリコンからなるコア３０１の中に分散された半導体からなる複数の微結晶３０３を備える。微結晶３０３は、例えば、ＩｎＧａＡｓＰなどの化合物半導体の結晶から構成してもよく、また、ゲルマニウムなどの半導体の結晶から構成してもよい。   In this optical waveguide, the core 301 is made of the optical material in the present embodiment, and includes a plurality of microcrystals 303 made of semiconductor dispersed in the core 301 made of silicon as a base material. The microcrystal 303 may be composed of a compound semiconductor crystal such as InGaAsP, or may be composed of a semiconductor crystal such as germanium.

この光導波路では、コア３０１の部分において、光スイッチなどの機能を発現させることができる。このように構成した光導波路によれば、コア３０１の径をより小さくすることができるので、光スイッチなどの機能を備える光導波路全体の小型化が図れる。加えて、コア３０１の部分においては、光電場集中による光非線形効果を向上させることができる。   In this optical waveguide, functions such as an optical switch can be expressed in the core 301. According to the optical waveguide configured as described above, the diameter of the core 301 can be further reduced, so that the entire optical waveguide having a function such as an optical switch can be reduced in size. In addition, in the portion of the core 301, it is possible to improve the optical nonlinear effect due to photoelectric field concentration.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、母体として用いるガラスは、ソーダガラスに限るものではなく、石英ガラスなどの他のガラスでもよい。また、母体は、ＺｎＯ，ＧａＮ，およびＢＮから構成することもできる。これら材料を用いる場合においても、母体はアモルファスなど非晶質状態の材料から構成するとよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and that many modifications can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, the glass used as the base material is not limited to soda glass, and may be other glass such as quartz glass. The parent body can also be composed of ZnO, GaN, and BN. Even when these materials are used, it is preferable that the base is made of an amorphous material such as amorphous.

また、微結晶は、ＣｄＳＳｅに限らず、亜鉛，カドミウム，硫黄，セレン，テルル，およびマンガンの中より選択された元素の化合物からなる半導体であればよい。また、微結晶は、インジウム，ガリウム，窒素，砒素，およびリンの中より選択された化合物からなる半導体で構成してもよい。   The microcrystal is not limited to CdSSe, but may be a semiconductor made of a compound of an element selected from zinc, cadmium, sulfur, selenium, tellurium, and manganese. The microcrystal may be made of a semiconductor made of a compound selected from indium, gallium, nitrogen, arsenic, and phosphorus.

また、微結晶の表面におけるキャリアの再結合の状態は、微結晶表面のダングリングボンドの状態（数）によって影響を受ける。従って、微結晶表面のダングリングボンドの状態を制御することで、光学材料の特性を制御することができる。例えば、微結晶の表面にあるダングリングボンドを水素あるいは酸素で終端することで、微結晶の表面状態を制御すればよい。終端したダングリングボンドの割合により、光学材料の特性を制御することができる。この終端は、例えば、光学部品を水素雰囲気中で加熱すればよい。   The state of carrier recombination on the surface of the microcrystal is affected by the state (number) of dangling bonds on the surface of the microcrystal. Therefore, the characteristics of the optical material can be controlled by controlling the state of dangling bonds on the surface of the microcrystal. For example, the surface state of the microcrystal may be controlled by terminating dangling bonds on the surface of the microcrystal with hydrogen or oxygen. The characteristics of the optical material can be controlled by the ratio of the terminated dangling bonds. For this termination, for example, the optical component may be heated in a hydrogen atmosphere.

１０１…母体，１０２…微結晶。   101 ... maternal body, 102 ... microcrystal.

Claims (3)

母体と、この母体に分散された半導体からなる複数の微結晶とを備え、
前記母体は、前記半導体より大きなバンドギャップエネルギーを有する材料から構成され、
複数の前記微結晶の粒径分布の平均値は、前記微結晶の内部の原子数に対する微結晶の表面の原子数の割合が、１より大きくなる値とされている
ことを特徴とする光学材料。 A matrix and a plurality of microcrystals made of semiconductors dispersed in the matrix,
The matrix is composed of a material having a larger band gap energy than the semiconductor,
The average value of the particle size distribution of the plurality of microcrystals is such that the ratio of the number of atoms on the surface of the microcrystal to the number of atoms inside the microcrystal is greater than 1. . 請求項１記載の光学材料において、
前記微結晶は、水素もしくは酸素により終端されたダングリングボンドを備えることを特徴とする光学材料。 The optical material according to claim 1,
The microcrystal comprises an dangling bond terminated with hydrogen or oxygen. 請求項１または２記載の光学材料において、
前記光学材料は、光導波路のコアの材料として用いられることを特徴とする光学材料。 The optical material according to claim 1 or 2,
The optical material is used as a material for a core of an optical waveguide.
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