II-VI族半導体レーザの研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452178
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 岸野 克巳 上智大学, 理工学部, 教授 (90134824)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 和 上智大学, 理工学部, 助手 (70204568)
• Keywords: II-VI族半導体レーザ / ZnSe / ZnCdSe / ZnSe / ラジカルビーム源 / 青色レーザ / MgZnSSe系 / 多重量子障壁

Research Abstract

1.ラジカルビーム源を用いてZnSeへの窒素ドーピングを行い、ドーピング量の窒素流量依存性などのドーピング特性を調べた。
2.p型およびn型ZnSeの電気および光学特性の熱処理効果を検討し、400℃程度までは大きな特性の劣化が見られないことを明らかにした。
3.ZnCdSe/ZnSe多重量子井戸(MQW)構造をもつ緑色発光ダイオードを試作し、熱処理によって発光効率を著しく向上することを初めて明らかにした。成長温度325℃で最大の改善効果が得られ、これは結晶性の向上によるものであることが確かめられた。
4.ZnCdSe/ZnSe多重量子井戸レーザを分子線エピタキシー法によって試作し、77Kで波長482nmのレーザ発振が観測され、しきい値電流密度は420A/cm2であった。特に、ZnSe系に適合した化学エッチング液を開発し、メサストライプ型レーザを試作した。さらに理論解析結果との比較によって実験値が理論で説明できることを示した。
5.460nm付近の青色光レーザの室温発振のためにはヘテロ障壁を高める必要があり、MgZnSSe/ZnSe多重量子障壁(MQB)の検討を行った。まず、主要パラメーターとなるMgZnSSe/ZnSeのバンド不連続を実験的に算定し、DELTAEc〜0.65DELTAEgを得た。これを用いて設計を行ったところ、MQBによってヘテロ障壁が120meVだけ高められうることが明らかとなった。
6.GaAs基板に格子整合したZnSe/ZnSSe短周期超格子を成長し、その電気および光学特性を評価した。この超格子を光ガイド層とするMgZnSSe系半導体レーザ構造の試作を行い、成長中断なく、格子整合系でSCH構造のMgZnSSe系レーザが作製できることを示した。

Research Products

• [Publications] M.Kuramoto: "Analysis of Threshold Current Density of CdZnSe/ZnSSe Strained Well Lasers" Electronics Letters. 29. 1260-1261 (1993)
• [Publications] 岸野克巳: "可視光LD" 電子情報通信学会集積光技術研究会資料. ITP93-6. 31-37 (1993)