2006 Fiscal Year Annual Research Report
再現性に優れるGaInNAs結晶技術の確立および長波長半導体レーザへの適用
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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| Project/Area Number |
18069008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
近藤 正彦 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90403170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 康文 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10181421)
森 伸也 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (70239614)
百瀬 英毅 大阪大学, 低温センター, 助手 (80260636)
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| Keywords | GaInNAs / 半導体レーザ / 新半導体材料 / 窒素 / 結晶性 / 分子線ビームエピタキシー / フォトルミネッセンス / ビューポート |
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| Research Abstract |
GaInNAsは、長波長半導体レーザのブレークスルー材料として1995年に研究代表者により提案・創造された新半導体材料である。それ以降、この新材料の結晶性の向上に関する研究が世界的規模で展開されて来た。その結果、窒素を含まないGaInAsと同等の結晶性を有するGaInNAsが作製可能になった。しかし、GaInNAsの結晶成長は技術的に非常に難しく、最適な成長温度の範囲が非常に狭く再現性に難がある。
本研究の目的は、結晶成長装置から取り出すことなくGaInNAs活性層の発光特性を定量的に評価する手法を開発することである。半導体レーザへ向けた再現性に優れるGaInNAs結晶技術を確立することにより、素子の歩留まりが向上し安定な量産技術が実現され、ひいては低コスト化が達成される。
本年度は、分子線ビームエピタキシー(MBE : Molecular Beam Epitaxy)装置に組み付け可能なフォトルミネッセンス(PL : photoluminescence)評価装置の設計および作製を行った。具体的には、以下の項目を実施した。
・PL評価装置の設計に必要な試料の作製(結晶成長と評価)
・PL評価装置の設計および作製
本年度の主たる成果は、以下のとおりである。
・当研究組織が所有するアネルバ社製620型MBE装置を用いて、良好なGaInNAs結晶の作製に成功した。
・MBE装置への装着・脱着が容易な小さな光学ベンチのPL測定装置を開発した。真空チャンバーに装着可能なICF114ビューポートを通してPL測定を行う場合、試料-ビューポート間の距離が5cmであれば測定可能であった。
来年度は、MBE装置に組み込まれるPL評価真空チャンバーを用いて実際にPL測定を行う。また、測定結果を結晶成長の最適化に結び付ける。
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