2000 Fiscal Year Annual Research Report

5層非対称結合量子井戸とその超高速・超低電圧光制御デバイスへの応用

Research Project

Project/Area Number	11450028
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	多田邦雄横浜国立大学, 工学部, 教授 (00010710)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	盧柱亨横浜国立大学, 工学部, 助手 (50313474) 荒川太郎横浜国立大学, 工学部, 助教授 (40293170)
Keywords	ポテンシャル制御量子井戸 / 5層非対称結合量子井戸 / 光変調器 / 光スイッチ / 電界誘起屈折率効果 / 分子線エピタキシー / MEE法 / 層厚揺らぎ
Research Abstract	本研究では、ポテンシャル制御量子井戸の一つである5層非対称結合量子井戸(FACQW)の作製、およびFACQWを用いた超高速・超広波長域光変調デバイスの実現を目指している。本年度は、まず通常の分子線エピタキシー法およびMigration Enhanced Epitaxy(MEE)法による高品質量子井戸構造の作製と光学的評価を行い、以下の結果が得られた。 (1)MEE法におけるAlGaAs成長の原料供給方法について検討を行い、はじめにAlとAs原子を同時供給した後、GaとAsを交互供給することで、平坦かつ組成比の均一性の高い薄膜が得られることを見出した。 (2)(1)の原料供給方法を用いたMEE法により、通常のMBE法における成長温度よりも約100℃低い500℃にて、高品質単一矩形量子井戸(RQW)を作製することに成功した。 (3)MBE法を用いて、RHEED強度振動測定により精密に層厚制御した多重RQWおよびFACQW試料を作製した。フォトルミネセンス法、光吸収電流法により評価を行い、設計通りの構造ができていること、および電界誘起吸収係数変化の傾向が理論と一致していることを確認した。次に、FACQWの電界誘起屈折率効果について数値計算により詳細に検討した。その結果、以下の知見が得られた。 (4)GaAs/AlGaAs系FACQWについて、層厚ゆらぎが生じた場合の特性劣化について検討を行い、各層厚が±1ML(分子層)揺らいでも、電界誘起屈折率変化量は本来の値の約半分程度にまでしか低下しないことが判明した。 (5)従来のFACQWの構造を若干変更したModified FACQWの電界誘起屈折率効果の詳細な検討を行い、大きな負の電界誘起屈折率変化が得られることおよびその理由を明らかにするとともに、通常のFACQWよりも、層厚揺らぎに対する影響が少ないことを見出した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Arakawa,K.Tada,N.Kurosawa,J.-H.Noh: "Anomalous Sharp Dip of Large Field-Induced Refractive Index Change in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39,No.11. 6329-6333 (2000)
[Publications] K.Tada,T.Arakawa,K.Kazuma,N.Kurosawa,and J.-H.Noh: "Influence of One Monolayer Thickness Variation in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well upon Electrorefractive Index Change"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40,No.2. 656-661 (2001)
[Publications] Kunio Tada,Taro Arakawa, Joo-Hyong Noh,Tatsuya Suzuki: "Ultra-Fast and Low Voltage Optical modulator Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well"Proc.of The 6th JAPAN-Taiwan Seminar on Science and Tech-nology Advanced Compound Semiconductor Materials and Devices. 16 (2001)
[Publications] 多田邦雄: "ポテンシャル制御量子井戸と高性能光変調デバイス"応用物理. Vol.69,No.11. 1292-1298 (2000)
[Publications] 鈴木達也,盧柱亨,荒川太郎,岡宮由樹,伊藤安弘,多田邦雄: "MEE法の5層非対称結合量子井戸光変調器作製への応用"第61回応用物理学会学術講演会・予稿集(4aZE-2). (2000)
[Publications] 数馬研介,多田邦雄,荒川太郎,盧柱亨: "5層非対称結合量子井戸の層厚ゆらぎを考慮した電界誘起屈折率変化特性の解析"第61回応用物理学会学術講演会・予稿集(4aZE-3). (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

5層非対称結合量子井戸とその超高速・超低電圧光制御デバイスへの応用

Principal Investigator

多田 邦雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00010710)

Research Products

[Publications] T.Arakawa,K.Tada,N.Kurosawa,J.-H.Noh: "Anomalous Sharp Dip of Large Field-Induced Refractive Index Change in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39,No.11. 6329-6333 (2000)

[Publications] K.Tada,T.Arakawa,K.Kazuma,N.Kurosawa,and J.-H.Noh: "Influence of One Monolayer Thickness Variation in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well upon Electrorefractive Index Change"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.40,No.2. 656-661 (2001)

[Publications] Kunio Tada,Taro Arakawa, Joo-Hyong Noh,Tatsuya Suzuki: "Ultra-Fast and Low Voltage Optical modulator Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well"Proc.of The 6th JAPAN-Taiwan Seminar on Science and Tech-nology Advanced Compound Semiconductor Materials and Devices. 16 (2001)

[Publications] 多田邦雄: "ポテンシャル制御量子井戸と高性能光変調デバイス"応用物理. Vol.69,No.11. 1292-1298 (2000)

[Publications] 鈴木達也,盧柱亨,荒川太郎,岡宮由樹,伊藤安弘,多田邦雄: "MEE法の5層非対称結合量子井戸光変調器作製への応用"第61回応用物理学会学術講演会・予稿集(4aZE-2). (2000)

[Publications] 数馬研介,多田邦雄,荒川太郎,盧柱亨: "5層非対称結合量子井戸の層厚ゆらぎを考慮した電界誘起屈折率変化特性の解析"第61回応用物理学会学術講演会・予稿集(4aZE-3). (2000)

多田邦雄横浜国立大学, 工学部, 教授 (00010710)