非対称三重結合量子井戸における電界誘起屈折率効果とその光変調デバイスへの応用

非对称三耦合量子阱中电场诱导的折射率效应及其在光调制器件中的应用

• 批准号: 13750304
• 负责人: 荒川 太郎
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-13750304/
• 关键词: 結合量子井戸; 電界誘起屈折率効果; 分子線エピタキシー法; 光変調器; 光スイッチ; MEE法

本研究は,新たに考案した非対称三重結合量子井戸構造(Asymmetric Triple Coupled Quantum Well, ATCQW)を作製し,超広波長域(超多波長)・超高速・超低電圧,低チャープの屈折率変化型多重量子井戸光変調デバイスへ応用することを目的とする.2年目にあたる今年度は,以下の成果が得られた.光変調デバイスの作製には至らなかったがGaAs/AlGaAs-ATCQWおよびInGaAs/InAlAs-ATCQW長波長帯の作製技術の基礎を確立できた.1.GaAs/AlGaAs-ATCQWを有する光変調器の作製と特性評価ATCQWのひとつで,透明波長領域で負の巨大な屈折率変化特性が得られるGaAs/AlGaAs-ATCQW (modified FACQW)構造について,光吸収電流特性測定を行い,理論計算結果と傾向が一致することを明らかにした.2.長波長帯ATCQWの作製および特性評価光通信用長波長帯ATCQWの作製を目指し,InP基板上へのInGaAs/InAlAs系材料のMBE結晶成長条件の最適化等を行い,高品質InGaAs/InAlAs量子井戸構造の作製に成功した.これにより,長波長帯ATCQW作製の見通しがついた.3.光制御デバイス作製法の研究光制御デバイスの作製のため,メタン・水素/酸素交互供給によるInP,InGaAs,InAlAsなどで構成される多層薄膜およびGaNのECR-RIEエッチングについて研究し,良好な表面平滑性と端面垂直性を得るためのプロセス条件を確立した.

In this study, a novel asymmetric Triple coupled Quantum well (ATCQW) structure was developed for ultra-wide wavelength domain (ultra-multiple wavelength), ultra-high speed, ultra-low voltage, and low refractive index multiple quantum wells. 1. GaAs/AlGaAs-ATCQW has been developed for the fabrication of optical modulators with high refractive index in the transparent wavelength region. 2. GaAs/AlGaAs-ATCQW has been developed for the fabrication of optical modulators with high refractive index in the transparent wavelength region. 2. The operation of ATCQW in the long wavelength band for optical communication is pointed out. Optimization of MBE crystal growth conditions for InGaAs/InAlAs based materials on InP substrates is carried out. The fabrication of high quality InGaAs/InAlAs quantum well structures is successful. 3. Study on the Fabrication of Photolithography in the Long Wavelength Band: InP, InGaAs, InAlAs Multilayer Thin Films and GaN ECR-RIE. Study on the Fabrication of Photolithography in the Long Wavelength Band: InP,InGaAs,InAlAs Multilayer Thin Films and GaN ECR-RIE.

项目成果

K.Tada, T.Arakawa, J.-H.Noh, T.Suzuki, Y.Okamiya: "Optical Modulators Based on Potenitial-Tailored Quantum Wells for Broad Band Optical Fiber Communication"Int'l Conf. on Broad Band Optical Fiber Communication Technology(BBOFCT-2001). 119-124 (2001)

K.Tada、T.Arakawa、J.-H.Noh、T.Suzuki、Y.Okamiya：“用于宽带光纤通信的基于潜在定制量子阱的光调制器”国际会议。

T.Suzuki, J.H.Noh, T.Arakawa, K.Tada, et al.: "Fabrication and Optical Characterization of Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW)"Jpn. J. Appl. Phys.. 41,4B. 2701-2706 (2002)

T.Suzuki、J.H.Noh、T.Arakawa、K.Tada 等人：“五层不对称耦合量子阱 (FACQW) 的制造和光学表征”Jpn。

K.Tada, T.Arakawa, J.-H.Noh, T.Suzuki: "Wideband and Low Voltage Waveguide Modulators with Asymmetric Coupled QWs beyond 40 Gb/s"2001 IEEE/LEOS Annual Meeting Conference Proceedings. 1. 38-39 (2001)

K.Tada、T.Arakawa、J.-H.Noh、T.Suzuki：“具有超过 40 Gb/s 的非对称耦合 QW 的宽带和低压波导调制器”2001 IEEE/LEOS 年会会议记录。

N.Haneji, G.Segami, K.Ide, T.Suzuki, T.Arakawa, K.Tada, et al.: "Electron Cyclotron Resonance-Reactive Ion Etching of III-V Semi-conductors by Cyclic Injection of CH_4/H_2/Ar and O_2 with Constant Ar Flow"Jpn. J. Appl. Phys.. 42,6B(掲載予定). (2003)

N.Haneji、G.Segami、K.Ide、T.Suzuki、T.Arakawa、K.Tada 等人：“通过循环注入 CH_4/H_2 进行 III-V 族半导体的电子回旋共振-反应离子蚀刻” /Ar and O_2 with Constant Ar Flow"Jpn. J. Appl. Phys.. 42,6B（待出版）。（2003）

K.Tada, T.Arakawa, J.-H.Noh, T.Suzuki, Y.Okamiya: "Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well --A Promising Nanostructure with Tailored Potential--"Proceedings of the 6th China-Japan Symposium on Thin Films (CJSTFVI). 16-19 (2001)

K.Tada、T.Arakawa、J.-H.Noh、T.Suzuki、Y.Okamiya：“五层不对称耦合量子阱——具有定制潜力的有前景的纳米结构——”第六届中日研讨会论文集