1999 Fiscal Year Annual Research Report
有機金属気相成長法によるGaInNAs成長と長波長帯面発光レーザへの応用
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10750224
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮本 智之 東京工業大学, 量子効果エレクトロニクス研究センター, 講師 (70282861)
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| Keywords | GaInNAs / GaInAs / 量子井戸 / MOCVD法 / 半導体結晶成長 / 面発光レーザ / 光通信 |
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| Research Abstract |
波長1.3μm帯面発光レーザ実現のため,有機金属気相成長(MOCVD)法によるGaInNAs/GaAs量子井戸の結晶成長技術を確立し,長波長帯面発光レーザの活性層に適用することを目指した.
本研究では,ジメチルヒドラジン(DMHy)および有機砒素原料(TBAs)を用いる MOCVD 法によりGaInNAs量子井戸の成長を行った.本年度は,高品質なGaInNAs量子井戸の形成を行なう基礎技術として,1)高歪GaInAs量子井戸の成長による波長の長波長化,2)高歪GaInAs量子井戸レーザの製作と評価を行った.GaInNAsは,窒素の導入によりGaInAsよりも長波長での発光を実現するが,窒素を導入するほど結晶品質が劣化することが知られている.このため,GaInAsによりできるだけ長波長の発光を実現し,GaInNAsにおける窒素量を減少させることが目的である.GaInAsの長波長化ではInの増加により高歪化するが,検討の結果,歪バッファ層の導入が高品質化に必要であることを示した.この結果,波長1.2μmにおいても低歪量子井戸と同等の光学特性を実現した.実際に波長1.2μmレーザを製作し,しきい値電流密度も短波長レーザと同等の低い値を得た.さらに,180℃までの高温動作や150-200Kと大きい特性温度を実現した.この結果は,GaInNAsよる長波長レーザがわずかな窒素組成で実現できる可能性を示しており,さらに,その特性もGaInNAsではいっそう大きな伝導体バンド不連続となることから,優れた温度特性となる可能性がある.
前年のMOCVD法におけるGaInNAsの窒素導入特性と,本年の 高 GaInAs レーザの実現により,GaInNAs長波長帯面発光レーザ実現の基礎を築いた.
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[Publications] D.Schlenker,T.Miyamoto,Z.Chen,F.Koyama and K.Iga: "1.17μm highly strained GaInAs-GaAs quantum-well laser"IEEE Photonics Technology Letters. 11号. 946-948 (1999)
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[Publications] D.Schlenker,Z.Pan,T.Miyamoto,F.Koyama and K.Iga: "Effect of surface quality on overgrowth of highly strained GaInAs/GaAs quantum wells and improvement by a strained buffer layer"Japan Journal of Applied Physics. 38号. 5023-5027 (1999)
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[Publications] Z.Chen,D.Schlenker,T.Miyamoto,T.Kondo,M.Kawaguchi,F.Koyama and K.Iga: "High temperature characteristics of near 1.2μm InGaAs/AlGaAs lasers"Japan Journal of Applied Physics. 38号. L1178-L1179 (1999)
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[Publications] D.Schlenker,T.Miyamoto,Z.Chen,F.Koyama and K.Iga: "Growth of highly strained GaInAs/GaAs quantum wells for 1.2μm wavelength lasers"Journal of Crystal Growth. 209号. 339-344 (2000)
