反射第2高調波エリプソメトリの開発と化合物半導体の非線形光学特性の研究

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1.反射第2高調波エリプソメトリの開発本研究で提案した反射第2高調波エリプソメトリと,基本波と第2高調波の波長での通常のエリプソメトリ測定を組み合わせることによって,申請者の予測した通りに,単一の試料を用いて膜厚・線形屈折率の実部と虚部・非線形光学定数の実部と虚部とを同時に決定することができること示した。バルク試料としてはGaAs単結晶基板,薄膜試料としてはAlGaAs/GaAsに対して基本波光源としてNd:YAGレーザを用いて実験をおこない,理論解析の結果とを比較することによって本手法の有効性を実証することができた。2.半導体薄膜の非線形光学定数の評価反射第2高調波エリプソメトリの手法を幾つかの新しい非線形光学半導体材料の評価に適用した。GaAs基板上に成長したAl_<0.2>Ga_<0.8>AsとGaP基板にイオン照射をおこなって作製した非晶室GaP,六方晶系のSiC,Si基板上に成長した立方晶β-SiCについて,その非線形光学定数を決定することに初めて成功した。これらのデータは,今後の化合物半導体を用いた高性能波長変換素子の研究・開発に欠くことのできない重要な基礎データとなるものと確信している。