1996 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン基板上の高性能・長寿命ガリウム砒素レーザーの試作研究
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06555013
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
梅野 正義 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90023077)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 功 日本酸素株式会社, つくば研究所, 室長
江川 孝志 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 助教授 (00232934)
神保 孝志 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 教授 (80093087)
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| Keywords | ドロップレット / 有機金属気相成長 / 島状結晶 / 寿命試験 / シリコン上レーザー / 転位 / 自己形成 / 量子井戸構造 |
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| Research Abstract |
活性層の体積を微小化することにより、活性層中の転位数を減少させることにより、Si基板上GaAs系レーザーの長寿命化を試みた。有機金属気相成長を用いたドロップレットエピタキシ-法により高さ平均16nm,直径平均330nmのGaAs島状結晶(密度1〜2×10^7cm^<-2>)を自己形成させ、これを活性領域とするレーザーを作製した。
室温パルス駆動時において閾値電流密度6〜8kA/cm^2で第二準位からのレーザー発振を達成した。100Kでは閾値電流密度3.5kA/cm^2での連続発振動作を確認した。また、LED modeでのACC寿命試験(電流密度0.5kA/cm^2)において、従来の量子井戸構造レーザーでは急速劣化を示すのに対して、光出力半減までに約63時間を要しており、活性層体積の減少がSi基板上GaAs系発光デバイスの寿命改善に効果があることを実証した。
今後、活性層のさらなる微小化及び均一性化を図ることにより、低閾値電流化によるSi基板上GaAs系レーザーの飛躍的な信頼性向上が期待できる。
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[Publications] T.Egawa et al.: "Optical degradation of InGaN/AlGaN light-emitting diode on sapphire substrate grown by metalorganic chemical vapor dcposition" Appl.Phys.Lett.69・6. 830-832 (1996)
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[Publications] T.Egawa et al.: "Stimulated emission from current injected InGaN/AlGaN surface emitting diode with Al reflector at room temperature" Electronics Lett.32・5. 486-487 (1996)
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[Publications] Y.Hasegawa et al.: "AlGaAs/GaAs light-emitting diode on a Si substrate with a self-formed GaAs islands active region by droplet epitaxy" Appl.Phys.Lett.68・4. 523-525 (1996)
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[Publications] Y.hasegawa et al.: "Suppression of <100> dark-line defect growth in AlGaAs/InGaAs single quantum well lasers grown on Si substrates" Jpn.J.Appl.Phys.35・11. 5637-5641 (1996)
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[Publications] Y.Murata et al.: "GaAs-based vertical-cavity surface-emitting laser on Si substrate by metalorganic chemical vapor deposition" Jpn.J.Appl.Phys.35・12B. L1631-L1633 (1996)
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[Publications] T.Egawa et al.: "First fabrication of AlGaAs/GaAs laser diodes with GaAs islands active regions on Si grown by droplet epitaxy" Technical digest of International Electron Devices Meeting. 413-416 (1996)
