広い波長域での温度無依存発振波長半導体レーザに関する研究

InPおよびGaAs基板に格子整合する新しいIII-V族混晶半導体TlInGaAs, TlInGaAsNによる1.3-1.5μm領域での温度安定な発振波長の半導体レーザの実現を狙いとした研究を進めた。この半導体は、適当な混晶組成域において周囲温度に依存しないバンドギャップを示すと予測しているものである。本研究に先だって、InP基板上TlInGaAsではフォトルミネセンス(PL)ピークエネルギーの温度変化が予測どおりであることを示してきた。今回、ガスソースMBE法により、InP基板上にTlInGaAs/InPダブルヘテロ(DH)のレーザ構造を成長し、発光ダイオード(LED)を試作し、エレクトロルミネセンス(EL)発光ピークエネルギーの温度変化がPLの温度変化同様に小さいことを確認した。更に、電極ストライプの半導体レーザ(LD)を試作し77-300Kでの電流注入パルス発振を達成した。温度安定な発振波長の半導体レーザの実現の可能性を示した。また、GaAs基板上のTlInGaAs/GaAsヘテロ構造を成長し、PL発光ピークエネルギーが予測通りTl量の増加につれて低エネルギー側にシフトすることを確認した。今後、Nを添加してTlInGaAsN/AlGaAs構造について検討を進めていく。

InPおよびGaAs基板に格子整合する新しいIII-V族混晶半導体TlInGaAs, TlInGaAsNによる1.3-1.5μm領域での温度安定な発振波長の半導体レーザの実現を狙いとした研究を進めた。この半導体は、適当な混晶組成域において周囲温度に依存しないバンドギャップを示すと予測しているものである。本研究に先だって、InP基板上TlInGaAsではフォトルミネセンス(PL)ピークエネルギーの温度変化が予測どおりであることを示してきた。今回、ガスソースMBE法により、InP基板上にTlInGaAs/InPダブルヘテロ(DH)のレーザ構造を成長し、発光ダイオード(LED)を試作し、エレクトロルミネセンス(EL)発光ピークエネルギーの温度変化がPLの温度変化同様に小さいことを確認した。更に、電極ストライプの半導体レーザ(LD)を試作し77-300Kでの電流注入パルス発振を達成した。温度安定な発振波長の半導体レーザの実現の可能性を示した。また、GaAs基板上のTlInGaAs/GaAsヘテロ構造を成長し、PL発光ピークエネルギーが予測通りTl量の増加につれて低エネルギー側にシフトすることを確認した。今後、Nを添加してTlInGaAsN/AlGaAs構造について検討を進めていく。