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窒化物半導体極短波長面発光レーザの研究

氮化物半导体超短波长面发射激光器的研究

基本信息

批准号：
05805031
负责人：
天野浩
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Meijo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05805031/
关键词：
GaN AlGaN GaN DH 面発光誘導放出光励起室温誘導放出 GaInN DH MOVPE 屈折率

项目摘要

面発光レーザダイオードは、(1)へき開を必要としないこと、及び(2)モード間隔が広く、動的単色性に優れること、など従来のレーザダイオードにはない特徴を有している。東工大の伊賀教授らのグループにより初めてGaAs系で赤外発振に成功している。短波長面発光レーザに関しては、同教授等のグループを中心としてII-VI族化合物半導体を用いて研究が遂行中である。III族窒化物半導体はII-VI族化合物半導体と同様、大きな直接遷移型バンド構造を有するため、短波長面発光レーザの実現に有望である。III族窒化物半導体を用いて面発光レーザを実現するためには、電気的特性の制御は勿論のこと、利得生成、高反射率鏡作製のための屈折率波長分散の組成依存性等の基礎物性の把握が第一に重要である。本研究では、本科学研究費による補助などにより、【.encircled1.】分光エリプソメーターを用いたAlGaN,GaInN混晶における屈折率の波長分散の測定、【.encircled2.】AlGaN/GaN DH,AlGaN/GaInN DHの作製と窒素パルスレーザを励起光源として用いた誘導放出の測定、【.encircled3.】励起ストライプ変化法によるバルクGaNの室温における光学利得の測定を行った。その結果、1.価電子帯上端-伝導帯下端間近くのエネルギーでのM1特異点による波長分散の混晶組成依存性を明らかにし、2.特にAlGaN/GaN DHにおいて室温面発光光励起紫外光誘導放出を実現した。また、3.室温でのGaNの光学利得が励起密度200KW/cm^2において160cm^<-1>であることが明かとなった。一方、光学利得はバンド端と比較して約90meV程度低エネルギー側で発生し、従来のIII-V族半導体における電子正孔プラズマモデルでは必ずしも説明出来ない点があることもわかった。今後、この機構を明らかにし、短波長面発光レーザダイオード実現に向けて研究を遂行する。

(1) The light source is open, and (2) the space between the light source and the light source is open, and the light source is open, and (3) the space between the light source and the light source is open. Professor Iga of Tokyo University of Technology has successfully developed a GaAs system. The research on the application of II-VI compound semiconductors is in progress. Group III compound semiconductors are similar to Group II-VI compound semiconductors and are expected to have a large direct migration structure and a short wavelength surface emission. The first important thing is to grasp the basic physical properties of Group III compound semiconductors, such as the wavelength dispersion and composition dependence of refractive index, regardless of the generation of gain, the manufacture of high reflectivity mirrors, and the control of electrical characteristics. This research is funded by this scientific research fee. Spectroscopic measurement of refractive index and wavelength dispersion in AlGaN,GaInN mixed crystals Fabrication of AlGaN/GaN DH,AlGaN/GaInN DH and Measurement of Induced Emission from Excitation Source Measurement of optical gain of GaN at room temperature by excitation method The results are as follows: 1. The wavelength dispersion of mixed crystal composition depends on the wavelength dispersion of the M1 specific point in the upper end of the electron band-lower end of the conduction band.2. The UV induced emission occurs in the AlGaN/GaN DH at room temperature. 3. The optical gain of GaN at room temperature is 200KW/<-1>cm^2. In addition, the optical gain is about 90meV, and the electron positive hole in the III-V semiconductor is about 90meV. In the future, this mechanism will be developed in the light of short-wavelength light emission.