五層非対称結合量子井戸光スイッチングデバイス

五层非对称耦合量子阱光开关器件

• 批准号: 18040003
• 负责人: 荒川 太郎
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18040003/
• 关键词: 量子井戸; 光スイッチ; 光変調器; 分子線エピタキシー; ポテンシャル制御量子井戸; 電界屈折率効果; 屈折率変化; 位相変調

本研究は,1.55ミクロン波長帯用にInGaAs/InAlAs材料系を用いたFACQWの作製技術を確立するとともに,その優れた電界誘起屈折率変化特性を実証することを目的とする.また,光変調デバイスを試作し,超高速光制御デバイスへの応用可能性を示す.平成18年度は,以下の成果が得られた.1.GaAs/AlGaAs系FACQW光変調デバイスで,動作電圧の低減化を図るため,以下の構造的改善を行った.すなわち,ショットキー電極構造に代えて,pin構造の採用,光閉じ込め強化のためのハイメサ構造の採用,内蔵電界を考慮して設計を見直したFACQWの採用,等を行った.動作電圧の低減効果については現在検討中であるが,内蔵電界を考慮して設計を見直したFACQWについては,ヘテロダイン検波測定により,低電圧動作化の見通しがついた.2.InGaAs/InAlAs単一FACQWについて,分子線エピタキシー法の成長条件の改善等により,比較的品質の良い試料を作製することに成功した.比較的高い不純物密度のコア層厚を150nm程度に抑えた試料を作製し,光吸収電流特性を室温で測定したところ,理論予測に近い電界による吸収スペクトルの変化が得られた.3.InGaAs/InAlAs FACQW光変調器構造の作製プロセスを確立した.小型化を図るため,カプラ部はMMIカプラを採用した.ウェットエッチングプロセスの改善により,ほぼ垂直で平坦な側壁の形成に成功し,入力部から出力部への光導波の確認に成功した.現在,光変調特性について検討を行っている.

In this study, the fabrication technology of FACQW for InGaAs/InAlAs material system in 1.55 nm wavelength band was established, and the electro-induced refractive index characteristics were demonstrated. This paper presents the feasibility of ultra-high speed optical control system. 1. GaAs/AlGaAs FACQW optical modulation, reduction of operating voltage, improvement of the following structures. The electrode structure is replaced, the pin structure is adopted, the light switch structure is adopted, the internal electric field is considered, and the FACQW is adopted. 2. InGaAs/InAlAs unit FACQW unit FACQW unit FAC Compared with high impurity density and high impurity layer thickness of about 150nm, the optical absorption current characteristics were measured at room temperature and theoretically predicted. 3. The operation of InGaAs/InAlAs FACQW optical modulator structure was established. Miniaturization is the first step towards miniaturization, and MMI is the first step towards miniaturization. In order to improve the quality of the equipment, the vertical flat side wall was successfully formed, and the optical waveguide of the input part and the output part was successfully confirmed. Now, the light modulation characteristics are discussed.

项目成果

Electroabsorptive Properties of InGaAs/InAlAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW)

InGaAs/InAlAs五层不对称耦合量子阱(FACQW)的电吸收特性

• 期刊: Extended abstracts of the 2006 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2006)
• 作者: T.Arakawa;K.Takimoto;S.Miyazaki;K.Yamaguchi;N.Haneji;J.-H.Noh;K.Tada
• 通讯作者: K.Tada

MBE Growth of GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well and Its Electrorefractive Properties

GaAs/AlGaAs五层不对称耦合量子阱的MBE生长及其电折射性能

• 发表时间: 2005
• 期刊: Abstract workbook of the 14th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE 2006), p.155
• 作者: T.Arakawa;K.Takada;T.Arima;J.-H.Noh;K.Tada
• 通讯作者: K.Tada

Control of Abnormal Edge Growth in Selective Area MOVPE of InP

InP选择区MOVPE异常边缘生长的控制

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005 Abstract Book of 12th US Biennial Workshop on Organometallic Vaper Phase Epitaxy (OMVPE 12)
• 作者: M.Sugiyama;N.Waki;Y.Nobumori;H.Song;T.Nakano;T.Arakawa;Y.Nakano;Y.Shimogaki
• 通讯作者: Y.Shimogaki

Theoretical Analyses of InGaAs/InAlAs FACQW Compact and Low-Voltage Switches

InGaAs/InAlAs FACQW 紧凑型低压开关的理论分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Technical Digest of 11th Optoelectronics and Communication Conference (OECC2006) (to be published)
• 作者: T.Arakawa;H.Miyake;Y.Nakada;K.Tada
• 通讯作者: K.Tada

Characterization of Electrorefractive Effect in GaAs/AlGaAs FACQW Using Heterodyne Detection

使用外差检测表征 GaAs/AlGaAs FACQW 中的电折射效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Technical Digest of 11th Optoelectronics and Communication Conference (OECC2006) (to be published)
• 作者: T.Arakawa;H.Itoh;T.Arima;N.Haneji;J.-H.Noh;K.Tada
• 通讯作者: K.Tada