可視短波長域動作シュタルクモジュレータの開発に関する研究

可见光短波长范围Stark调制器的研制

基本信息

批准号：
06650019
负责人：
川上養一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto 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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、従来にない新しい構造であるII-VI族半導体多層構造の光変調素子構造を試作し、その基礎動作特性と動作可能な波長領域を明らかにすることを目標とする。以下に、本年度の研究で得られた結果を示す。1.2チャンバー分子線エピタキシ-(MBE)法によりn^+-GaAs基板上に一旦n-GaAsバッファ層を成長させ、その上にZnSeベースの多層構造を成長させることで原子層レベルで平坦で高品質な界面を形成させる技術を開発した。2.膜厚200Åのn型とp型のZnS_<0.064>Se_<0.936>層を交互に積層させたド-ピング超格子を試作した。リモートマイクロ波N_2プラズマ法によりp型層の実効アクセプタ密度7×10^<17>cm^<-3>を実現し、このときの各層のイオン化不純物によって形成される内部電界の大きさが約150meVと予測した。フォトルミネッセンス(PL)スペクトルの励起光強度依存性の実験から、発光ピークのシフト量が約155meVと測定され、理論予測どうりのバンド構造が形成されていることを確認した。3.時間分解PL測定により発光のダイナミクスを評価し、内部電界によって空間的に分離された電子と正孔の輻射再結合寿命は数マイクロ秒以上と励起子の寿命(数100ps)よりも非常に長く、ド-ピング超格子構造によって準安定状態が形成されていることが明らかにされた。これらの特性は、波長可変発光素子や光変調素子への将来の応用が期待できる。

这项研究旨在原型制作一种前所未有的新结构，具有II-VI组半导体多层结构的光调制装置结构，并阐明其基本操作特性和其可以运行的波长范围。从今年的研究中获得的结果如下所示。已经开发了一项技术，可以通过使用1.2-chamber Molecular Beam Edistaxy-（MBE）方法在N^+-GAAS底物上种植N-GAAS缓冲层，然后在其上生长基于ZnSe的多层结构，从而形成了原子层水平的扁平，高质量的界面。 2。我们创建了一个掺杂的超晶格，其中N型和P型ZnS_ <0.064> SE__ <0.936>厚度为200Å的层交替堆叠。 P型层的有效受体密度为7×10^<17> CM^<-3>是通过远程微波N_2等离子体方法实现的，并且预计每层电离杂质形成的内部电场预计约为150 MEV。从对光致发光（PL）频谱的激发光强度依赖性的实验，测量发射峰移的量约为155 meV，确认形成了根据理论预测的频带结构。 3。通过时间分辨的PL测量评估发射动力学，并且发现电子和通过内部电场空间分离的电子和孔的辐射重组寿命超过几个微秒，这比激激体寿命（几次100 ps）长得多，并且是掺杂的超脱位的掺杂超脱位状态。这些特性可以预计将来应用于可调的发光元件和光学调制元件。