InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪量子井戸の選択無秩序化プロセス

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05750307
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中野 義昭 東京大学, 工学部, 助教授 (50183885)
• Keywords: InP / InGaAs / InGaAlAs / 無秩序化 / 量子井戸 / 歪み量子井戸 / RTA / MBE

Research Abstract

1.InP基板上InGaAs/InGaAlAs量子井戸の分子線エピタキシャル成長:まず,分子線エピタキシ-(MBE)を用いて,標記量子井戸をInP基板上に成長する条件を検討した.GaAs上のInGaAs,InAlAs成長時のRHEED振動を利用して,Inのフラックスを較正し,InP上の格子整合InGaAs量子井戸成長を試みた.ところが,エピタキシャル成長層を二結晶X線回折により評価したところ,数パーセント程度の格子歪みが入っていることがわかり,その原因の一つはInセルの温度がシャッターを開いてからしばらく変化することにあることがわかった.そこで,シャッターを開く際にアクティブに温度補償する技術を開発し,Inフラックスの安定化を図った.Inフラックスが上記の通り間接的に測定されていることが,格子不整合のもう一つの原因であると考えられるので,現在InAs基板上のInAs成長からInフラックスを決定することを試みている.また,フォトルミネッセンス(PL)による量子井戸の評価も進行中である.
2.InP基板上InGaAs/InGaAlAs歪量子井戸の無秩序化:急速加熱法(RTA)による,標記歪量子井戸の選択無秩序化を試みた.まず,エピタキシャル基板上にマグネトロンスパッタによってSiO2膜を堆積し,パタ-ニングを行った後,RTAを種々の条件下で行った.次に試料をからのPLを測定し,波長シフト量から無秩序化の度合いを評価した.その結果,熱処理を加えたものは加えない者に比べPLピーク波長がわずかに短波長側へシフトし,SiO2膜下ではさらに10nm程度短波長側へシフトすることがわかった.これより,SiO2膜が選択無秩序化を誘起することが明らかとなった.現在,選択無秩序化の面内方向分解能を評価中で,これが十分高い分解能を有することがわかれば,次に選択無秩序化を利用した利得結合分布帰還型半導体レーザの試作に進む予定である.

Research Products

• [Publications] Yoshiaki Nakano: "Modulation bandwidth of absorptive-grating gain-coupled DFB laser diodes(吸収性回折格子型利得結合DFB半導体レーザの変調帯域)" 電子情報通信学会技術研究報告(光スイッチングシステム・デバイス研究会). PSSD93. 30-35 (1993)
• [Publications] Kazuya Okamoto: "Open-tube diffusion in GaAs using zinc and tin doped spin-on silica films" First International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces,Karuizawa. P7-3 (1993)
• [Publications] Kazuya Okamoto: "Open-tube Zn and Sn diffusion into GaAs using doped spin-on silica films" 電気学会電子材料研究会資料. EFM-93. 37-43 (1993)