GaInAsP/InP四元混晶のエピタクシーと光デバイスの研究

Research Project

Project/Area Number	60222020
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	末松安晴東京工業大学, 工, 教授 (40016316)
Project Period (FY)	1985
Project Status	Completed (Fiscal Year 1985)
Budget Amount *help	¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000) Fiscal Year 1985: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywords	GaInAsP / InP四元混晶 / 有機金属気相エピタクシー成長法 / OMVPE / 1.55μm半導体レーザ / 超格子構造 / 量子井戸レーザ
Research Abstract	本研究は、InPを基板とするGaInAsP四元結晶の液相エピタクシーおよび気相エピタクシー技術と、この四元混晶を用いる光デバイスの性能向上を図ることを目的とし、エピタクシー結晶の良さの向上、超格子構造成長技術の開発、半導体レーザの発振閾値の低下と動作特性の向上を図ることを具体的な研究目標として行ない、以下に述べる成果を得た 1.有機金属気相エピタクシー成長法(OMVPE)による、波長1.55μmのGaInAsP/InP四元混晶の成長条件を改良し、レーザ発振閾値密度を1KA/【cm^2】まで低減化した。 2.OMVPE法による、P-InP基板上への半導体レーザ作製を初めて行ない、基板からのZnの拡散に対する注意が重要であることを示し、N-InP基板上に成長した場合と同様のレーザ発振閾値密度1KA/【cm^2】を得た。 3.OMVPE法でマストランスポート法と選択成長に関する研究を行ない、全てのプロセスをOMVPE法により成長した埋込み構造レーザを作製し、室温連続動作を得た。 4.液相エピタクシー法およびOMVPE法により超格子構造の成長条件の研究を行い、それを基に光閉じ込め層を持つ単層量子井戸レーザをOMVPE法により作製し、低温ながらGaInAsP/InP四元混晶において初めて単層量子井戸からの発振を確認した。 5.分布反射器領域と活性領域の高効率結合を行なうバンドル集積導波路構造(BIG)を発明し、それを用いて液相エピタクシー法により、活性領域長50μmの分布反射器レーザの作製を行ない、発振閾値値電流22mAを得るとともに、100℃以上にわたる単一モード発振という良好な温度特性を得た。