新しい低次元量子構造の光学特性とその機能光デバイス応用

新型低维量子结构的光学特性及其功能光学器件应用

• 批准号: 02F00083
• 负责人: 荒井 滋久
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00083/
• 关键词: 半導体レーザ; 量子細線レーザ; 量子箱レーザ; 歪量子細線レーザ; GalnAsP混晶; 電子線リソグラフィー; 有機金属気相成長法; ドライエッチング; GaInAsP混晶

本研究では、低次元量子構造の応用として、歪補償低次元量子構造の微細化・高品質化および高密度化を推進して、現状の歪量子井戸構造半導体レーザを凌駕する高性能半導体レーザ、および新しい低次元量子構造の光学特性を理論・実験より明らかにすると共に、それを応用した新しい機能光デバイスの基礎を確立することを目的としている。本年度は昨年度実現した歪補償量子細線レーザの室温連続動作寿命試験を行うと共に、量子細線幅の不均一性の評価、及び歪分布を考慮した量子細線の工学利得の偏波異方性の理論解析を行い、以下に挙げる成果を得た。1)電子線リソグラフィー、メタンと水素の混合ガスによるドライエッチングと2回の有機金属気相成長法(トップダウン的手法)によって、量子細線幅23nm、周期80nmの5層歪量子細線レーザ(量子細線幅23nm、周期80nm)の室温連続動作条件下での寿命試験を行い、10,000時間以上経過後も特性劣化が生じないことを確認した。この結果より、本研究で開拓した極微構造形成法は、実用水準の光デバイス作製に有望な低損傷界面を実現できることを明らかにした。2)さらに、極微構造形成を推進し、量子細線幅14nm、周期80nmの5層歪量子細線レーザを実現した。3)極微構造形成プロセスを検討した結果、幅27nmおよび18nmの多層歪量子細線構造において、細線幅の揺らぎ(標準偏差)が±10%以下の高い均一性が得られることを実証した。4)歪量子井戸構造を極微加工して得られる量子細線構造に残留する歪応力を考慮したバンド構造解析を世界で初めて行った。その結果、従来の理論解析では説明できなかった、細線幅に対する遷移エネルギーのブルーシフト量の実験結果を説明できることを明らかにした。5)さらに、異なる量子細線幅に対して、歪応力分布を考慮した量子細線における光学利得の偏波依存性を理論解析より明らかにした。

In this study, low-dimensional quantum fabrication, low-dimensional quantum fabrication, low-dimensional quantum fabrication, You can use the new machine to make sure that the purpose of the system is to improve the performance. In this year's year, we have seen a lot of results in the analysis of the theoretical analysis of the square theory of partial wave properties, such as the operation life cycle, the amplitude heterogeneity measurement, and the skew distribution analysis of the partial wave theory. 1) the electrical cable, and water mixtures, the mechanical phase growth method, the quantum 23nm, the periodic 80nm, the 5-inch skewed quantum cable (quantum amplitude 23nm, periodic 80nm), the life cycle, the life cycle, the lifetime, the temperature, the temperature, the 10000 after the end of the period of time, the quality of the product will deteriorate, and the customer will confirm the error. The results show that in this study, the development of the micro-fabrication method and the use of high-level optical imaging are expected to improve the performance of the interface. 2) Propulsion, quantum amplitude 14nm, and periodic 80nm 5 skew quantum lines are formed by very little structure. 3) extremely micro-structure to produce the results of high-performance test results, 27nm-induced 18nm multi-skew quantum lines to generate high-precision quantum lines, and high-level homogenization results of less than ±10% of the standard deviation. 4) the crooked quantum well is used to create the residual force, the residual force, the analysis and analysis of the world. The results and theoretical analysis of the results show that the results and the theoretical analysis show that the results show that the results show that there is a difference between the results and the results of the analysis. 5) the analysis of the theory of partial wave dependence, the theory of partial wave dependence, the analysis of the theory of partial wave dependence, and the analysis of the theory of partial wave dependence.

项目成果

A.Haque: "Electronic band structures of GalnAsP/lnP vertically stacked multiple quantum wires with strain-compensating barriers"J.Appl.Phys.. 94・3. 2018-2023 (2003)

A.Haque：“具有应变补偿势垒的 GalnAsP/lnP 垂直堆叠多量子线的电子能带结构”J.Appl.Phys.. 94・2023 (2003)。

K.Ohira: "Stable Single-Mode Operation of Distributed Feedback Lasers With Wirelike Active Regions"IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5. 1166-1171 (2003)

K.Ohira：“具有线状有源区域的分布式反馈激光器的稳定单模操作”IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5。

T.Okamoto: "Optically Pumped Membrane BH-DFB Lasers for Low-Threshold and Single-Mode Operation"IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5. 1361-1366 (2003)

T.Okamoto：“用于低阈值和单模操作的光泵浦膜 BH-DFB 激光器”IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5（2003）。

H.-C.Kim: "1.5μm- Wavelength Narrow Stripe Distributed Reflector Lasers for High-Performance Operation"IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5. 1146-1152 (2003)

H.-C.Kim：“用于高性能操作的 1.5μm 波长窄带分布式反射激光器”IEEE J.Select.Topics in Quantum Electron.. 9・5。

H.-C.Kim: "Distributed Reflector Lasers with First-Order Vertical Grating and Second-Order Bragg Reflectors"Jpn.J.Appl.Phys.. 41・12. 7396-7397 (2002)

H.-C.Kim：“具有一阶垂直光栅和二阶布拉格反射器的分布式反射器激光器”Jpn.J.Appl.Phys.. 41・12 (2002)。