五層非対称結合量子井戸光スイッチングデバイス

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.

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.