GaAs/GaAlAs量子細線面発光レーザに関する基礎研究

GaAs/GaAlAs量子线面发射激光器基础研究

• 批准号: 06750347
• 负责人: 坂口 孝浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750347/
• 关键词: 面発光レーザ; 量子細線レーザ; 半導体多層膜反射鏡; 偏波制御; 結晶成長; 電子ビーム露光; 反応性イオンエッチング

この研究は,面発光レーザの活性層に電子波を2次元的な微小構造に閉じ込める量子細線を用いて,量子細線面発光レーザを実現するための基礎技術の把握を試みた.この技術は,面発光レーザの横モード及び偏波面を安定化し,かつマイクロアンペア程度の極微小電流駆動の可能性がある.そこで,今回量子細線面発光レーザを実現するために超薄膜成長の技術,細線を作るためのリソグラフィ技術,エッチング技術,再成長技術などの高度な技術工程の習得を試みた.具体的には,超薄膜成長と面発光レーザの反射鏡の製作技術として有機金属気相成長法(MOCVD)によりGaAs/GaAlAs半導体多層膜反射鏡を持った量子薄膜構造の成長を行い,反射率99%,しきい値電流密度6kA/cm^2のダブルヘテロ構造のウエハが得られた.また,面発光レーザの初期実験として量子細線構造の製作技術として電子ビーム露光と反応性イオンエッチング(RIBE)により百nmオーダの量子細線構造をGaAs基板にて実現した.初めのレーザ構造として実際にレーザ干渉露光法を使ってウエハに選択成長用マスクを形成し,MOCVD法により選択成長を行い,量子細線構造のストライプレーザを製作した.このレーザを電流励起によるレーザ特性を調べた結果,しきい値150mAでレーザ発振し,かすかに偏波特性が得られた.この実験により実際に製作した量子細線により偏波特性が制御できる可能性を示すとともに,選択成長により量子細線面発光レーザの実現の可能性を示した.また,この研究成果により,低しきい値面発光レーザの実現に寄与できると考える.

は こ の study, face 発 light レ ー ザ の active layer に electron wave を 2 dimensional な tiny tectonic に closed じ 込 め る quantum を thin lines with い て, quantum thread surface 発 light レ ー ザ を be presently す る た め の basic technology の try to grasp the を み た. こ は の technology, surface 発 light レ ー ザ の transverse モ ー ド and び partial wave を stabilization し, か つ マ イ ク ロ ア ン ペ ア degree の tiny electric Flow dynamic の 駆 possibility が あ る. そ こ で, today back to the thread surface 発 light quantum レ ー ザ を be presently す る た め に ultrathin membrane growth の technology, fine line を as る た め の リ ソ グ ラ フ ィ technology, エ ッ チ ン グ technology, then growth technique な ど の highly な technology engineering の acquisition を try み た. Specific に は, ultrathin membrane growth と 発 light レ ー ザ の reflector の technology と し て organometallic 気 each other n (MOCVD) に よ り GaAs/GaAlAs semiconductor multilayer mirrors を hold っ た quantum membrane structure の growth を い, reflectivity, 99% し き い numerical current density of 6 ka/cm ^ 2 の ダ ブ ル ヘ テ ロ tectonic の ウ エ ハ が have ら れ た. ま た, face 発 light レ ー ザ の early be 験 と し て quantum thread structure の producing technology と し て electronic ビ ー ム dew light と anti 応 sex イ オ ン エ ッ チ ン グ (RIBE) に よ り hundreds of nm オ ー ダ の structure by quantum string を GaAs substrate に て be presently し た. Early め の レ ー ザ tectonic と し て be interstate に レ ー ザ dry involved dew light method を make っ て ウ エ ハ に sentaku growth with マ ス ク を し formation, MOCVD method に よ り sentaku growth を い, quantum thread structure の ス ト ラ イ プ レ ー ザ を making し た. こ の レ ー ザ を current wound up に よ る レ ー ザ features を adjustable べ た results, し き い nt 150 ma で レ ー ザ 発 し, か す か に partial potter sex が must ら れ た. こ の be 験 に よ り be に development し た quantum thread に よ り partial が potter sex suppression で き を る possibility in す と と も に, sentaku growth に よ り 発 light quantum thread surface レ ー ザ の be possibility is の を shown し た. ま た, こ の research に よ り, low し き い numerical face 発 light レ ー ザ の be に send and で き Youdaoplaceholder0 tests える.

项目成果

坂口 孝浩,他4名: "GaN系面発光レーザ用多層膜反射鏡の基礎的検討" 電子情報通信学会秋季大会. 4. 318- (1994)

Takahiro Sakaguchi 等 4 人：“GaN 基表面发射激光器多层反射器的基础研究”IEICE 秋季会议。4. 318- (1994)

T.Honda,他4名: "Fundamental Design of GaN-Based Surface Emitting Lasers" Nitrogen Semiconductor Seminar. 53-60 (1994)

T. Honda 等 4 人：“基于 GaN 的表面发射激光器的基础设计”氮半导体研讨会 53-60 (1994)。

勝部 敦史,他4名: "バンド内緩和時間を考慮したGaNの線形利得の見積り" 1994年秋季第55回応用物理学関係連合講演会. 3. 183- (1994)

Atsushi Katsube，其他 4 人：“考虑带内弛豫时间的 GaN 线性增益估计”第 55 届应用物理协会会议，1994 年秋季。3. 183- (1994)