1998 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロチャンネルエピタキシを用いたSi上無転位GaAsの成長とレーザーの試作
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10555119
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西永 頌 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10023128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太刀川 正美 日本電信電話株式会社, 光エレクトロニクス研究所・光素子研究部, 主任研究員
森 英史 日本電信電話株式会社, 光エレクトロニクス研究所・光素子研究部, グループリーダ
成塚 重弥 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (80282680)
田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
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| Keywords | マイクロチャンネルエピタキシ / ヘテロエピタキシ / GaAs / Si / 面発光レーザ / 無転位結晶 / 分子線エピタキシ / 液相エピタキシ |
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| Research Abstract |
Si基板上に無転位のGaAsを成長させる事は研究者の長年の夢であった。しかし、多数の研究者が長期にわたり研究してきたが、現在最も低転位の場合でも10^4/cm^2、通常10^6〜10^7/cm^2もの転位が存在する。このような結晶を用いてはレーザーのような光素子を作製する事は出来ない。この問題を解決するため、われわれはマイクロチャネルエピタキシ(MCE)という方法を提案しているが、これを用いることによりシリコン基板上に無転位GaAsを成長させることに成功している。
本年度は、このような無転位GaAs上に面発光レーザを作製する事を目標に、先ずMCE成長条件の最適化を行い、次にMCE層上に面発光レーザ作製するための様々な分子線エピタキシ実験を行った。先ず、成長条件の最適化であるが、成長温度、温度降下速度等の成長パラメータを変え、横方向成長幅(W)と成長層の厚さ(T)の比、W/Tratioを最大にする成長条件を求めた。また、マイクロチャネルの幅(S)も重要なパラメータであるが、これによっては W/T ratioは殆ど変化しないことがわかったので、Sとして機械的強度が強く、熱伝導も優れた10〜30μm幅を選んだ。
このようなMCE層上に面発光レーザを形成するため、先ず、分布ブラッグ反射器(DBR)を作製した。n-DBRは比較的容易に出来るが、p-DBRは分子線エピタキシにおけるBeドープの問題があり簡単ではない。しかしBeの分布を工夫することにより低抵抗のp-DBRを作る事に成功した。現在これに電極をつけ電流注入動作を試みている。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Z.Yan,S.Naritsuka,T,Nishinaga: "Step Sources in Microchannel Epitaxy of InP" J.Crystal Growth. 192. 11-17 (1998)
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[Publications] Y.S.Chang,S.Naritsuka and T.Nishinaga: "Optimization of Growth Condition for Wide Dislocation-Free GaAs on Si Substrate by Microchannel Epitaxy" J.Crystal Growth. 192. 18-22 (1998)
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[Publications] S.Naritsuka,I.Handa and T.Nishinaga: "Three Dimensional Calculation of Residual Stress in InP Layers Grown by Microchannel Epitaxy on Si Substrates" Japan.J.Appl.Phys. 37. 5885-5889 (1998)
