量子井戸の選択的無秩序化技術を応用したモノリシック光集積デバイスに関する研究

应用量子阱选择性无序技术的单片光子集成器件研究

• 批准号: 01J00884
• 负责人: 島田 尚往
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J00884/
• 关键词: 量子井戸; 無秩序化; 光集積デバイス; モノリシック集積; 量子井戸レーザ; グレーティング

1.GaInP/AlGaInP量子井戸無秩序化と分布ブラッグ反射型(DBR)レーザの検討(1)不純物を用いず,Arガスでのバイアススパッタにより試料表面にダメージを誘起した後,高速熱処理により無秩序化する方法を検討した.我々の実験によると再現性や表面状態に著しく問題がありデバイス応用は困難とわかった.(2)スパッタ堆積ZnOを拡散源とし,熱処理によりZnを導入して無秩序化を行う方法を検討した.顕著な無秩序化と良好な表面状態を再現性良く得ることができ,選択的無秩序化技術を確立した.また堆積条件,熱処理条件による無秩序化の程度の違いもわかった.(3)DBR領域に(2)のZn拡散無秩序化技術を適用した新規無秩序化DBRレーザを作製し,評価した.パルス駆動でレーザ発振を確認し,しきい値電流20mA,最大出力44mWが得られた.無秩序化による改善は明確には確認できなかったものの良好な特性のDBRレーザができた.さらなる特性向上には拡散するZnの量を最適化することが重要であると考えられる.2.選択的無秩序化技術による新規要素技術の確立とその応用デバイスの実現(1)これまでに確立できた厚さの異なるSiO_2キャップを用いた無秩序化により横方向キャリア閉じ込め構造を有するレーザを作製し評価した.明確な性能改善は得られず,現状で得られる実効バンドギャップ差約20meVでは明らかな効果は得られないことがわかった.(2)端面の高出力光耐性を増すウィンドウ構造への適用をめざし,InGaAs/AlGaAs量子井戸でも上記1.(2)のZn拡散による無秩序化を行った.無秩序化は顕著に起こったが,損失が50cm^<-1>以上と大きくなった.一方,DBR領域を無秩序化したDBRレーザの端面にコーティングを行って,高出力光耐性の大幅な向上を達成できた.

1. GaInP/AlGaInP quantum well random distribution and reflection type (DBR) reflection (1) impurity in the use of argon, argon, The problem of reproducibility and surface state is that it is difficult to solve problems. (2)The method of heat treatment for ZnO deposition is discussed. Good surface state, reproducibility, and optional disorder technology were established. The accumulation conditions, heat treatment conditions, and the degree of disorder are discussed. (3)DBR domain (2) Zn dispersion disorder technology is applicable to the new regulation of DBR disorder, evaluation. The maximum output is 44mW and the current is 20mA. The disorder is improved and the good characteristics are confirmed. 2. Establishment of new elements of technology and realization of new applications of Zn in the upward direction of SiO_2. Clear performance improvement is achieved, the status quo is achieved, the difference is about 20meV, the effect is achieved, the result is achieved. (2)The high output light resistance of the end face is increased, and the structure of the end face is applied to the InGaAs/AlGaAs quantum well. (2)The chaos caused by the dispersion of Zn has been observed. Disorder and disorder caused by the loss of more than 50cm^<-1>. On the one hand, the DBR field is disorderly and the DBR field is orderly.

项目成果

北野 和俊: "曲線グレーティングを用いた高性能InGaAs量子井戸DBRレーザ"第50回応用物理学会学術講演会講演予稿集. no.3(発表予定). (2003)

Kazutoshi Kitano：“使用弯曲光栅的高性能 InGaAs 量子阱 DBR 激光器”第 50 届日本应用物理学会年会论文集（待发表）。

北野 和俊: "曲線グレーティングを用いたInGaAs量子井戸DBRレーザの高性能化"第63回応用物理学会学術講演会講演予稿集. no.3. 998 (2002)

Kazutoshi Kitano：“使用弯曲光栅提高 InGaAs 量子阱 DBR 激光器的性能”第 63 届日本应用物理学会年会论文集，第 3. 998 号。

Toshiaki Suhara: "Broad area and MOPA lasers with integrated grating components for beam-shaping and novel functions"Proceedings of SPIE. vol.4995(発表予定). (2003)

Toshiaki Suhara：“具有光束整形和新颖功能的集成光栅组件的大面积和 MOPA 激光器”SPIE 论文集第 4995 卷（待发表）。

Peter Modh: "Surface-emitting semiconductor lasers with multi-functional grating couplers"2002 IEEE 18^<th> International Semiconductor Laser Conference Conference Digest. 79-80 (2002)

Peter Modh：“具有多功能光栅耦合器的表面发射半导体激光器”2002年IEEE第18届国际半导体激光器会议会议文摘。

大町 修: "曲線表面グレーティングを用いたGaInP/AlGaInP量子井戸赤色DBRレーザ"第63回応用物理学会学術講演会講演予稿集. no.3. 1001 (2002)

Osamu Omachi：“使用曲面光栅的GaInP/AlGaInP量子阱红色DBR激光器”第63届日本应用物理学会年会论文集第3. 1001号。