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GaNAsBiの結晶成長と温度無依存光通信用半導体レーザへの応用

GaNAsBi 晶体生长及其在与温度无关的光通信半导体激光器中的应用

基本信息

批准号：
20J22804
负责人：
長谷川将
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22804/
关键词：
希釈Bi系III-V族半導体希釈N系III-V族半導体分子線エピタキシーラマン散乱フォノン・プラズモン相互作用光半導体デバイス組成傾斜層多重量子井戸構造 GaNAsBi MBE 多重量子井戸 MQW GaAsBi 半導体レーザレーザダイオード

项目摘要

メインチャンバーのリークおよびAlセルの故障により、レーザーダイオードの製作は行えなかったが、デバイス性能の向上に繋がる有益な知見を得た。前年度の知見を基盤として、ラマン散乱に現れるフォノン・プラズモン相互作用現象をGaAsBi/GaAsヘテロ構造中のキャリア閉じ込め評価に応用した。誘電応答関数モデルに基づくラマンスペクトルの形状解析によって光励起キャリア密度を求めた。Bi組成が1.7%から6.4%の範囲で増加するにつれて光励起キャリア密度は増加した。この結果はGaAsBi/GaAsヘテロ界面の伝導帯オフセットの増加による電子オーバーフローの抑制によって説明できる。更に、ラマン測定の結果とフォトルミネッセンス測定の結果を組み合わせることで、Bi組成4%以上ではキャリア閉じ込めと光学品質がトレードオフの関係にあることを明らかにした。GaAsBi少数キャリアデバイスの性能を改善する方法として、GaAsBi/GaAsヘテロ界面に組成傾斜層を導入することを提案し、その効果を実験的に検証した。組成傾斜層を導入したpinダイオードの開放電圧は、GaInNAs(Sb)などと同等かそれ以上の値まで改善した。また、低温成長開始時に組成傾斜層を導入することで、EL強度は約50倍に増加した。これは成長中断に起因した不純物の取り込みを防ぐことができたためと考えられる。レーザダイオードの前段階として、GaNAsBi/GaAs多重量子井戸発光ダイオードを製作した。前年度の検討を基に、Bi表面再構成の遷移時間を考慮してシャッター制御を行い、量子井戸構造中のNおよびBiの深さ方向の分布を改善した。しかしながら、それら発光ダイオードからは十分な発光効率が得られなかった。四元混晶では、Biが取り込まれる条件を満たしながら、Nの非格子サイトへの取り込みを抑制するための新しい術を探求する必要がある。

Please tell me that the Al is not working properly, that the fault is not correct, that the performance is good, and that the performance is good. In the previous year, I was told that the interaction was similar to that of GaAsBi/GaAs in construction. Answer the number of questions on the basis of the figure analysis, light excitation, density calculation. Bi components in the range of 1.7% and 6.4% increase the frequency of light excitation and increase density. The results show that the GaAsBi/GaAs interface does not affect the performance of the computer system and suppresses the performance of the computer. The results show that the Bi is composed of more than 4% of the components, and the optical properties of the system are more than 4% of the total. In GaAsBi, a small number of users are required to improve their performance, and the GaAsBi/GaAs interface is organized into an oblique input to the proposed proposal, and the results show that they are not available. The group is responsible for the operation of the pin radio and the GaInNAs (Sb) equivalent for improvement. At the beginning of the growth of temperature and low temperature, the composition is inclined to enter the temperature range, and the strength of EL is about 50 times that of the temperature. The reason for the interruption in the growth of the economy is that it is necessary to pay attention to the safety and safety of the enterprise. In the first part of the experiment, the GaNAsBi/GaAs multi-quantum well is designed to operate in the first phase. In the previous year, the data base and the Bi surface were reorganized into the transfer time test, the control system, the quantum well construction and the improvement of the distribution of the Bi depth in the construction of quantum wells. The light rate is very high, and the light rate is very high. The quaternary mixed crystal, Bi, and the conditions of the quaternary mixed crystal, such as the temperature, the temperature and the temperature.

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Investigation of deep level defects in n-type GaAsBi

DOI：
10.1117/12.2607597
发表时间：
2022-03
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Fregolent;M. Buffolo;C. de Santi;Sho Hasegawa;Junta Matsumura;H. Nishinaka;M. Yoshimoto;G. Meneghesso;E. Zanoni;M. Meneghini
通讯作者：
M. Fregolent;M. Buffolo;C. de Santi;Sho Hasegawa;Junta Matsumura;H. Nishinaka;M. Yoshimoto;G. Meneghesso;E. Zanoni;M. Meneghini

Improving the photovoltaic properties of GaAs/GaAsBi pin diodes by inserting a compositionally graded layer at the hetero-interface