2008 Fiscal Year Annual Research Report
低次元半導体レーザーの低しきい値光学利得と高速光非線形性
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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20104004
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
秋山 英文 The University of Tokyo, 物性研究所, 准教授 (40251491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 弘之 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (60344727)
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| Keywords | 半導体物性 / 高性能レーザー / 量子閉じ込め / MBE、エピタキシャル / 量子細線 |
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| Research Abstract |
平成20年度は、1.5μm通信波長帯埋め込み型量子井戸レーザーでしきい値電流が室温で5mA、低温100Kで0.3mAという高品質なデバイスの利得特性・スペクトルの温度依存性を計測し、電子間相互作用の効果を取り入れた光学スペクトル計算と比較する研究を行った。利得ピークから化学ポテンシャルエネルギー近傍のスペクトル形状は実験理論で良い一致が得られたが、利得ピークから低エネルギー側のバンド端のテールの部分の形状は著しく差異があることが明らかになった。
半導体レーザーにおける電子正孔系の光学応答を研究する上では、キャリア温度の評価が重要である。そこで、ケナード・ステファノフ関係式(KS関係式)という基礎関係式を用いることでその温度評価を行う研究を進めた。まず、KS関係式の成立条件が比較的達成されやすいと期待されるn型ドープ2次元量子井戸系において実験を行い、モデルに拠らずにキャリアの絶対温度がきちんと評価できることを確認した。
一方で、高速非線形現象観測のための光源・測定系の整備を進めた。とくに、ワイドギャップ半導体材料の時間分解分光を行うための電気的同期が可能な紫外線領域のピコ秒パルス光源の開発を進めた。高速応答の1.55μm帯DFB-LDの利得スイッチング動作により、数psから数十psまで光パルスの時間幅を制御できることを確認した。その光パルスを増幅・波長変換し、最終的に繰り返し周波数10MHz、最大平均パワー12mW、最大ピークパワー200W、波長387nmの第4高調波光を得た。第4高調波光パルスも電気的同期が容易であることを利用して、ストリークカメラにより色素溶液の蛍光寿命を行った。
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[Presentation] GaInNAs/GaAs超格子の構造及び光学特性に与える成長条件と窒素供給法による効果2009
Author(s)
平島知彦, 小田祐一, 藤井健輔, 熊本玄昭, 中瀬大介, 出口裕一, 宮川勇人, 鶴町徳昭, 伊藤寛, 中西俊介, 高橋敏男, 秋山英文, 小柴俊
Organizer
2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
筑波大学
Year and Date
20090330-20090402
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[Presentation] 様々な面方位基板上に作製した窒素δドープGaAs中の等電子トラップからの発光(II)2009
Author(s)
福島俊之, 伊藤正俊, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎
Organizer
2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
筑波大学
Year and Date
20090330-20090402
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[Presentation] 窒素をδドープしたGaP中の等電子トラップからの発光(III)2009
Author(s)
伊藤正俊, 福島俊之, 土方泰斗, 矢口裕之, 吉田貞史, 岡野真人, 吉田正裕, 秋山英文, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎
Organizer
2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
筑波大学
Year and Date
20090330-20090402
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