InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪量子井戸の選択無秩序化プロセス

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1.InP基板上InGaAs/InGaAlAs量子井戸の分子線エピタキシャル成長:まず,分子線エピタキシ-(MBE)を用いて,標記量子井戸をInP基板上に成長する条件を検討した.GaAs上のInGaAs,InAlAs成長時のRHEED振動を利用して,Inのフラックスを較正し,InP上の格子整合InGaAs量子井戸成長を試みた.ところが,エピタキシャル成長層を二結晶X線回折により評価したところ,数パーセント程度の格子歪みが入っていることがわかり,その原因の一つはInセルの温度がシャッターを開いてからしばらく変化することにあることがわかった.そこで,シャッターを開く際にアクティブに温度補償する技術を開発し,Inフラックスの安定化を図った.Inフラックスが上記の通り間接的に測定されていることが,格子不整合のもう一つの原因であると考えられるので,現在InAs基板上のInAs成長からInフラックスを決定することを試みている.また,フォトルミネッセンス(PL)による量子井戸の評価も進行中である.2.InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪量子井戸の無秩序化:急速加熱法(RTA)による,標記歪量子井戸の選択無秩序化を試みた.まず,エピタキシャル基板上にマグネトロンスパッタによってSiO2膜を堆積し,パタ-ニングを行った後,RTAを種々の条件下で行った.次に試料をからのPLを測定し,波長シフト量から無秩序化の度合いを評価した.その結果,熱処理を加えたものは加えない者に比べPLピーク波長がわずかに短波長側へシフトし,SiO2膜下ではさらに10nm程度短波長側へシフトすることがわかった.これより,SiO2膜が選択無秩序化を誘起することが明らかとなった.現在,選択無秩序化の面内方向分解能を評価中で,これが十分高い分解能を有することがわかれば,次に選択無秩序化を利用した利得結合分布帰還型半導体レーザの試作に進む予定である.