IIIVヘテロ構造のバンド端近傍における複素屈折率変化量の高感度測定法の研究

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キャリヤ注入に伴うIIIVヘテロ構造の複素屈折率変化量を、吸収端波長lambdag近傍、特に大きな吸収のためにこれまで測定が困難であったlambda<lambdagの波長域において知ることは、光スイッチ等のキャリヤ注入型光デバイスの設計上、極めて重要である。この研究ではキャリヤ注入によるGaInAsPのlambdag近傍における複素屈折率変化量を高精度に測定する方法を提案し、その結果を示した。また既存の理論モデルによる計算値との比較を行った。1.測定方法(1)2つの偏光分離素子により構成されるマイクロブリッジを用いて、偏光解析により複素屈折率変化量を求めた。この時サンプルの膜面に垂直方向に光を通過させることによって、大きな吸収損失の影響を低減させることができる。(2)測定誤差の抑制と、光源の波長分解能の向上そして使用波長範囲の拡大を目的として、測定系の改良を行い、測定精度の向上を図った。2.測定結果(1)複素屈折率の変化は、屈折率・吸収係数いずれもlambdagよりもやや短波長域において大きく変化し、負の変化量を示した。また、注入キャリヤ濃度の増加に伴い、全体的に絶対値が増加することがわかった。(2)既存の理論モデルと比較ところ、バンドフィリング効果を示す傾向は類似していた。また、オーダーの差異が見られ、測定に用いた注入キャリヤ濃度ではバンドギャップシュリンケージ 効果を示す特性は観測されないことがわかった。