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有機金属気相成長法によるGaInNAs成長と長波長帯面発光レーザへの応用

Research Project

Project/Area Number 10750224
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

宮本 智之  東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 講師 (70282861)

Project Period (FY) 1998 – 1999
Project Status Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 1999: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsGaInNAs / GaInAs / 量子井戸 / MOCVD法 / 半導体結晶成長 / 面発光レーザ / 光通信
Research Abstract

波長1.3μm帯面発光レーザ実現のため,有機金属気相成長(MOCVD)法によるGaInNAs/GaAs量子井戸の結晶成長技術を確立し,長波長帯面発光レーザの活性層に適用することを目指した.
本研究では,ジメチルヒドラジン(DMHy)および有機砒素原料(TBAs)を用いる MOCVD 法によりGaInNAs量子井戸の成長を行った.本年度は,高品質なGaInNAs量子井戸の形成を行なう基礎技術として,1)高歪GaInAs量子井戸の成長による波長の長波長化,2)高歪GaInAs量子井戸レーザの製作と評価を行った.GaInNAsは,窒素の導入によりGaInAsよりも長波長での発光を実現するが,窒素を導入するほど結晶品質が劣化することが知られている.このため,GaInAsによりできるだけ長波長の発光を実現し,GaInNAsにおける窒素量を減少させることが目的である.GaInAsの長波長化ではInの増加により高歪化するが,検討の結果,歪バッファ層の導入が高品質化に必要であることを示した.この結果,波長1.2μmにおいても低歪量子井戸と同等の光学特性を実現した.実際に波長1.2μmレーザを製作し,しきい値電流密度も短波長レーザと同等の低い値を得た.さらに,180℃までの高温動作や150-200Kと大きい特性温度を実現した.この結果は,GaInNAsよる長波長レーザがわずかな窒素組成で実現できる可能性を示しており,さらに,その特性もGaInNAsではいっそう大きな伝導体バンド不連続となることから,優れた温度特性となる可能性がある.
前年のMOCVD法におけるGaInNAsの窒素導入特性と,本年の 高 GaInAs レーザの実現により,GaInNAs長波長帯面発光レーザ実現の基礎を築いた.

Report

(2 results)
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] D.Schlenker,T.Miyamoto,Z.Chen,F.Koyama and K.Iga: "1.17μm highly strained GaInAs-GaAs quantum-well laser"IEEE Photonics Technology Letters. 11号. 946-948 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] D.Schlenker,Z.Pan,T.Miyamoto,F.Koyama and K.Iga: "Effect of surface quality on overgrowth of highly strained GaInAs/GaAs quantum wells and improvement by a strained buffer layer"Japan Journal of Applied Physics. 38号. 5023-5027 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Chen,D.Schlenker,T.Miyamoto,T.Kondo,M.Kawaguchi,F.Koyama and K.Iga: "High temperature characteristics of near 1.2μm InGaAs/AlGaAs lasers"Japan Journal of Applied Physics. 38号. L1178-L1179 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] D.Schlenker,T.Miyamoto,Z.Chen,F.Koyama and K.Iga: "Growth of highly strained GaInAs/GaAs quantum wells for 1.2μm wavelength lasers"Journal of Crystal Growth. 209号. 339-344 (2000)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Pan,T.Miyamoto,D.Schlenker,F.Koyama,and K.Iga: "Low temperature growth of GaInNAs/GaAs quantum wells by MOCVD using tertiarybutylarsine" Journal of Applied Physics. 84号. 6409-6411 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] T.Miyamoto,S.Sato,Z.Pan,D.Schlenker,F.Koyama,and K.Iga: "GaNAs/GaInAs short-period superlattice quantum well structures grown by MOCVD using TBAs and DMHy" Journal of Crystal Growth. 195号. 421-426 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] D.Schlenker,T.Miyamoto,Z.Pan,F.Koyama,and K.Iga: "Miscibility gap calculation for Ga_<1-x>In_xN_yAs_<1-y> including strain effect" Journal of Crystal Growth. 196号. 66-67 (1999)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Z.Pan,T.Miyamoto,D.Schlenker,F.Koyama,and K.Iga: "Quality improvement of GaInNAs/GaAs quantum well growth by metalorganic chemical vapor deposition using tertiarybutylarsine" Japan Journal of Applied Physics. (掲載予定). (1999)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report

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Published: 1998-04-01   Modified: 2016-04-21  

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