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キャリア緩和制御による高性能・高機能通信用半導体レーザの実現に関する研究

Research Project

Project/Area Number 09J08837
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

比嘉 康貴  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords半導体レーザ / 緩和過程制御構造 / トンネル注入構造 / Well-in-Well構造 / 分子線エピタキシー法 / デバイスシミュレーション / トンネル注入量子井戸 / 高速変調光源
Research Abstract

1.理論モデルによる解析
本研究で対象としている,量子構造によるキャリアの熱緩和過程制御を行うレーザデバイスに関して,これまでの研究で構築してきた理論モデルを発展させ,量子構造変化に伴なうキャリアの緩和特性やレーザデバイスの変調動作特性などの変化を詳細に検討した.これにより,提案構造の組成,膜厚などの構造の最適化への指針を得ることが出来,また,当該構造を用いることによるレーザデバイスの変調速度の向上を解析上で確認することに成功した.この際,計算機や外部記憶装置などを必要とした.
2.MBE法による結晶成長条件の探索・提案構造のレーザデバイス作製
提案構造の組成,膜厚において良好な結晶を得るため,分子線エピタキシー法を用いて結晶の成長及び評価を行うことによって,本装置における良好な基本的結晶成長条件の導出,また,緩和過程制御構造を有する量子井戸構造の成長に適した各種条件を導出した.結晶性の評価はPL,X線回折などにより行った.また,得られた結晶を用いてリッジレーザを製作し,相対雑音強度の測定および小信号応答特性の評価を行い,目標としている特性の評価に対して十分な結果を取得できる測定系の構築および実際の特性の評価に成功した.また,本測定を通じて,十分測定に堪えうる結晶品質を得られていることを確認した.ただし,本年度に製作したデバイスでは温度特性の値や最大変調帯域が目標の数値に届かず,デバイス構造やサイズ,測定系などの面でさらなる改善が必要であると考えられる.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Large Light Output Kink Characteristics of Tunnel Injection Quantum Well Lasers2011

    • Author(s)
      Yasutaka Higa, Hiroshi Nakajima, Mikio Sorimachi, Tomoyuki Miyamoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 8R Pages: 80205-80205

    • DOI

      10.1143/jjap.50.080205

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Well-in-Well Structure for High Speed Carrier Relaxation into Quantum Well2011

    • Author(s)
      Yasutaka Higa, Mikio Sorimach, Takuya Nishinome, Tomoyuki Miyamoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 8R Pages: 80209-80209

    • DOI

      10.1143/jjap.50.080209

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キャリア緩和を制御する直接変調レーザの高速動作設計2012

    • Author(s)
      比嘉康貴, 宮本智之
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザにおけるキャリア注入確率と再結合確率の解析2011

    • Author(s)
      比嘉康貴, 宮本智之
    • Organizer
      電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      機会振興会館
    • Year and Date
      2011-12-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of carrier relaxation for suppression of optical gain damping by using Well-in-Well structure2011

    • Author(s)
      Yasutaka Higa, Mikio Sorimachi, Takuya Nishinome, Tomoyuki Miyamoto
    • Organizer
      NUSOD2011
    • Place of Presentation
      Roma, Italy
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Well-in-Well Quantum Structure for High Speed LO-Phonon Carrier Scattering and Numerical Analysis of Its Lasing Property2011

    • Author(s)
      比嘉康貴, 宮本智之
    • Organizer
      EMS30
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Year and Date
      2011-06-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Well-in-Well量子井戸レーザの製作と測定(I)2011

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Well-in-Well構造による高速直接変調量子井戸レーザの検討2011

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      電子情報通信学会2011総合大会
    • Place of Presentation
      東京都市大学
    • Year and Date
      2011-03-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 変形トンネル注入構造としてのWell-in-Well量子井戸構造の電子緩和解析2010

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2010-09-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth and Laser Fabrication of Tunnel Injection Quantum Well Lasers2010

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      Electronic Materials Symposium
    • Place of Presentation
      ラフォーレ修善寺
    • Year and Date
      2010-07-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザの動特性の理論解析(II)2009

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Energy Relaxation Control of Injection Carriers in Tunnel Injection Quantum Well Lasers2009

    • Author(s)
      比嘉康貴
    • Organizer
      Electronic Materials Symposium
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Year and Date
      2009-07-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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