希釈窒化物半導体ナノワイヤによる電流注入通信帯域レーザの開発
| Project/Area Number |
20J23437
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
行宗 詳規 愛媛大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
|
|---|
| Keywords | ナノワイヤ / 化合物半導体 / 希釈窒化物 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
現在使用されている光ファイバ通信用レーザは温度依存性が高く，冷却システムを必要としている．そこで，温度安定性の高いレーザが開発できれば，冷却にかかるコストの削減が可能となり，通信に必要となるエネルギーの大幅な削減が可能である．本研究では，GaInNAs及びGaInAsSbを用いた1.3，1.5μmの電流注入ナノワイヤレーザの開発に取り組む．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は発光波長の長波長化に着目した．前年度に引き続きSi基板上のSiO2膜にナノスケール開口部を作製した加工基板による実験とBiを添加した新材料ナノワイヤについての実験も行った．具体的に行ったことは以下の通りである．
①昨年度作製した，加工基板上のGaNAsナノワイヤの詳細な構造分析を行った．その結果，ナノワイヤにみられる六角形構造とシェルの形成が確認できた．さらに，昨年報告した「Polytypism in GaAs/GaNAs core-shell nanowires」と同様に，ウルツ鋼構造の減少の再現性が確認できた．
②Biを添加したGaNAsBiシェルを持つナノワイヤ成長を行った．その結果，室温で1350nmまでの長波長化に成功した．GaNAsで使用した温度ではBiが導入されないことが確認された．GaNAsBi層で低温成長を行うことによりBiが導入され，発光波長が長波長化した．また，Biを導入した時にこれまで起こっていた表面の乱れも確認された．Nのみでは1080nmまでの長波長化しかできなかったが，Biを加えることで大幅な長波長化に成功した．
③前年度 Nのみを導入した試料を作製したため，本年度は加工基板上にInを添加したGaAs/GaInNAs/GaAsコア－シェルナノワイヤの成長を行った．また，成長レートを昨年度の1/3に設定し，より低レートでの成長を試みた．その結果，一部パターンにおいて，成長方向が一定で，パターン通りにナノワイヤが成長した．Inを添加したことによる長波長化が確認され，その発光波長は室温で最長1270nmであった．その発光強度は昨年の３倍となった．In添加時にみられた構造の乱れは，シェル成長時にAs供給量を増加させることで確認されなかった．昨年度よりも長波長化に成功し，1300nm帯のGaInNAsナノワイヤを実現した．
|
| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
