Semiconductor lasers with carrier energy filter structure

• Project/Area Number: 18686031
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: MIYAMOTO Tomoyuki Tokyo Institute of Technology, 精密工学研究所, 准教授 (70282861)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥30,030,000 (Direct Cost: ¥23,100,000、Indirect Cost: ¥6,930,000); Fiscal Year 2008: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000); Fiscal Year 2007: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2006: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
• Keywords: 電子デバイス・機器 / 高性能レーザー / MBE / エピタキシャル / 量子井戸 / 半導体物性 / 半導体レーザー / 光情報伝送 / キャリア分布

Research Abstract

光通信用半導体レーザの性能向上を制限するキャリア注入課題の克服のため, キャリアのエネルギー状態に基づく遷移を制御するエネルギーフィルタリングのためのトンネル注入量子構造とそのレーザ応用を検討した.理論解析から高速動作の設計指針と動作条件を明らかにし, 実験的に製作条件検討に基づきレーザ発振を確認することで, 本手法の課題を明確化した. また, 新規発振特性を見出し, その高速動作応用を提案した. 本研究により, 新原理に基づく高性能レーザの基礎を築いた.

Research Products

• [Journal Article] Laterally intermixed quantum structure for carrier confinement in vertical-cavity surface-emitting lasers (2009)
  • Author(s): Yuta Sugawara and Tomoyuki Miyamoto
  • Journal Title: Electron. Lett. vol. 45, no. 3 Pages: 167-168
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Theoretical design of carrier injection rate and recombination rate in tunnel injection quantum well lasers (2008)
  • Author(s): Yasutaka Higa, Tomoyuki Miyamoto, Hiroshi Nakajima, Kosuke Fujimoto, and Fumio Koyama
  • Journal Title: phys. stat. sol. (c) vol. 5, no. 9 Pages: 2838-2840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Theoretical design of carrier injection rate and recombination rate in tunnel injection quantum well lasers (2008)
  • Author(s): Yasutalia Higa
  • Journal Title: phys. stat. sol. c 5 Pages: 28389-2840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] トンネル注入量子井戸レーザにおけるキャリア遷移特性の構造依存性 (2007)
  • Author(s): 比嘉康貴, 宮本智之, 岩崎鷹博, 中島 浩, 小山二三夫
  • Journal Title: 第54回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 AP071108-03 Pages: 1223-1223
• [Journal Article] 理論解析を基にしたトンネル注入レーザの発振特性の検討 (2007)
  • Author(s): 中島浩, 宮本智之, 岩崎鷹博, 比嘉康貴, 松浦哲也, 小山二三夫
  • Journal Title: 第54回応用物理学関係連合講演会講演予稿集 AP071108-03 Pages: 1223-1223
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザの特性向上に関する検討(1p-G-5) (2009)
  • Author(s): 比嘉康貴, 藤本康介, 松崎真也, 宮本智之
  • Organizer: 第56回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2009-04-01
• [Presentation] 半導体レーザの利得変調動作の特性解析(1p-G-4) (2009)
  • Author(s): 松崎真也, 比嘉康貴, 藤本康介, 宮本智之
  • Organizer: 第56回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2009-04-01
• [Presentation] Controllable large I-L kink of tunnel injection quantum well lasers (paper TuC2) (2008)
  • Author(s): Yasutaka Higa, Hiroshi Nakajima, Kosuke Fujimoto, and Tomoyuki Miyamoto
  • Organizer: 21st IEEE International Semiconductor Laser Conference (ISLC2008)
  • Place of Presentation: Sorrento, Italy
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] Controllable large I-L kink of tunnel injection quantum well lasers (2008)
  • Author(s): Yasutaka Higa
  • Organizer: 21st IEEE International Semiconductor Laser Con ference (ISLC2008)
  • Place of Presentation: Sorrento, Italy
  • Year and Date: 2008-09-16
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザ構造の製作と基本発振特性の評価(2a-PI-6) (2008)
  • Author(s): 比嘉康貴, 藤本康介, 松崎真也, 小山二 三夫, 宮本智之
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザ構造の製作と基本発振特性の評価 (2008)
  • Author(s): 比嘉康貴
  • Organizer: 第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛知
  • Year and Date: 2008-09-02
• [Presentation] Energy relaxation control of injection carriers in tunnel injection quantum well lasers (paper P-68) (2008)
  • Author(s): Yasutaka Higa, Hiroshi Nakajima, Kosuke Fujimoto, and Tomoyuki Miyamoto
  • Organizer: Opto-Electronics and Communications Conference 2008 (OECC/ACOFT 2008)
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] Energy relaxation control of injection capriers in tunnel injection quantum well lasers (2008)
  • Author(s): Yasutaka Higa
  • Organizer: Opto-Electronics and Communications Conference 2008 (OECC2008)
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] Theoretical analysis of high speed semiconductor optical amplifier using tunneling injection structure (paper JThA25) (2008)
  • Author(s): Kosuke Fujimoto, Tomoyuki Miyamoto, Yasutaka Higa, Hiroshi Nakajima, and Fumio Koyama
  • Organizer: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
  • Place of Presentation: San Jose, USA
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] Theoretical analysis of high speed sbmiconductor optical amplifier using tunneling injection structure (2008)
  • Author(s): Kosuke Fujimoto
  • Organizer: Conference on Lasers and Electro-Optics 2008 (CLE02008)
  • Place of Presentation: San Jose, USA
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザの動特性の理論解析(29a-ZQ-8) (2008)
  • Author(s): 比嘉康貴, 宮本智之, 中島浩, 藤本康介, 小山二三夫
  • Organizer: 第55回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] トンネル注入構造を用いた半導体光増幅器の理論解析(29a-ZQ-9) (2008)
  • Author(s): 藤本康介, 宮本智之, 比嘉康貴, 中島浩, 小山二三夫
  • Organizer: 第55回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザの動特性の理論解析 (2008)
  • Author(s): 比嘉康貴
  • Organizer: 第54回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 船橋
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] トンネル注入構造を用いた半導体光増幅器の理論解析 (2008)
  • Author(s): 藤本康介
  • Organizer: 第54回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 船橋
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] Theoretical design of carrier injection rate and recombination rate in tunnel injection quantum well lasers (paper ThC P13) (2007)
  • Author(s): Yasutaka Higa, Tomoyuki Miyamoto, Hiroshi Nakajima, Kosuke Fujimoto, and Fumio Koyama
  • Organizer: The 34th International Symposyum on Compound Semiconductors (ISCS2007)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2007-10-18
• [Presentation] トンネル注入量子井戸構造におけるキャリアのエネルギー分布の基礎的検討(7p-C-7) (2007)
  • Author(s): 比嘉康貴, 宮本智之, 中島浩, 藤本康介, 小山二三夫
  • Organizer: 第68回応用物理学会秋季講演会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] 理論解析を基にしたトンネル注入レーザの発振特性の検討(II)(7p-C-8) (2007)
  • Author(s): 中島浩, 宮本智之, 比嘉康貴, 藤本康介, 小山二三夫
  • Organizer: 第68回応用物理学会秋季講演会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] トンネル注入量子井戸構造におけるキャリアのエネルギー分布の基礎的検討 (2007)
  • Author(s): 比嘉康貴
  • Organizer: 第68回応用物理学会秋季講演会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] 理論解析を基にしたトンネル注入レーザの発振特性の検討(H) (2007)
  • Author(s): 中島浩
  • Organizer: 第68回応用物理学会秋季講演会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] Analysis of large kink mechanism in I-L characteristics of tunnel injection lasers (paper 13D1-5) (2007)
  • Author(s): Hiroshi Nakajima, Tomoyuki Miyamoto, Takahiro Iwasaki, Yasutaka Higa and Fumio Koyama
  • Organizer: 12th Optoelectronics and Communications Conference (OECC2007)
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2007-07-13
• [Presentation] トンネル注入量子井戸レーザにおけるキャリア遷移特性の構造依存性(28p-SG-6) (2007)
  • Author(s): 比嘉康貴, 宮本智之, 岩崎鷹博, 中島浩, 小山二三夫
  • Organizer: 第54回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] 理論解析を基にしたトンネル注入レーザの発振特性の検討(28p-SG-7) (2007)
  • Author(s): 中島浩, 宮本智之, 岩崎鷹博, 比嘉康貴, 松浦哲也, 小山二三夫
  • Organizer: 第54回応用物理学会春季講演会
  • Place of Presentation: 神奈川
  • Year and Date: 2007-03-28
• [Presentation] Analysis of large kink mechanism in I-L characteristics of tunnel iniection lasers (2007)
  • Author(s): Hiroshi Nakajima
  • Organizer: 12th Optoelectronics and Communications Conference (OECC2007)
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
• [Presentation] Theoretical design of carrier injection rate and recombinationrate in tunnel iniection quantum well lasers (2007)
  • Author(s): Yasutaka Higa
  • Organizer: The 34th International Symposyum on Compound Semiconductors (ISSC2007)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan