格子緩和層とType-II型ヘテロ材料を用いた半導体レーザによる高温動作限界の打破

Research Project

Project/Area Number	24K07610
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
Research Institution	University of Miyazaki
Principal Investigator	荒井昌和宮崎大学, 工学部, 准教授 (90522003)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	藤澤剛法政大学, 理工学部, 教授 (70557660)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	半導体レーザ / 結晶成長
Outline of Research at the Start	情報量の増大に伴い高密度集積した光電子融合回路が用いられる。使用環境は高温となり、従来の光ファイバ通信用半導体レーザでは、この高温によるレーザ特性の低下が、システム全体のボトルネックになる。本課題ではこれまでの限界を半導体結晶成長と材料選択から見直し飛躍的に高める。基板の格子定数とは異なる材料系の成膜が可能な、転位をバッファ層に閉じ込める成長により深い量子井戸を形成し高温環境下での量子効率の低下抑制効果を検証する。さらに電子・正孔分離型ヘテロ構造量子井戸で高温下での光損失を低減する。これらにより従来の通信用レーザの限界を超える高い温度領域で安定動作するレーザを実証しその有用性を示す。