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2002 Fiscal Year Annual Research Report

波長1.55μm帯GaInNAs/GaAsレーザに関する研究

Research Project

Project/Area Number 14750257
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

宮本 智之  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (70282861)

Keywords半導体レーザ / 光通信 / GaInNAs / 結晶成長 / 量子井戸 / 量子ドット
Research Abstract

光通信用波長1.55μm帯レーザの特性向上や面発光レーザ実現には,GaAs基板上の形成が望まれる.窒素を含むGaInNAs半導体はGaAs上に形成可能であり,GaInAsの限界波長1.2μmに対し,窒素組成を増加することで長波長化可能である.しかしながら,波長1.3μmを越えるレーザは,製作技術やレーザ特性が十分検討されていない.本研究では,GaInNAsによる波長1.3μmを越えるレーザの結晶成長技術の確立とレーザ特性の評価を行うことを目的としている.
GaInNAs結晶の成長には,ガス原料を用いる化学ビーム成長(CBE)法と,固体原料を用いて470℃以下の低温成長も可能な分子ビーム成長(MBE)装置を用いる.長波長化には,窒素組成の増加した量子井戸構造だけでなく,量子ドット構造によるIn組成増加と歪応力の緩和も有望である.まず,波長1.3μm帯量子井戸レーザの実現されているCBE法により,GaInNAs量子ドットの成長特性について,温度と窒素組成によるドット形状,密度への影響を検討し,低温成長化が重要であることを明らかにした.そこで,MBE法による長波長化の検討を中心とすることとした.MBE法については,まず,窒素を含まない材料(GaAs, GaInAs, AlGaAs)の成長条件の検討を行うとともに,CBE法と同様な条件でGaInNAs量子井戸による波長1.2μm帯のレーザを実現し,GaInNAsの成長適応性を明らかにした.これらの実験では,様々な成長温度,成長速度,組成,など成長条件を比較・試行するために,半導体原料,半導体基板(GaAs基板)を消耗品として購入し,検討を行った.
以上,本年は,長波長帯レーザ実現に必要な量子ドットの形成特性とMBE法によるGaInNAs成長の基礎的な知見を得,今後の長波長化手法の基礎を築いた.

  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] S.Makino, T.Miyamoto, 他: "Growth characteristics of GaInNAs/GaAs quantum dots by chemical beam epitaxy"J. Crystal Growth. (掲載決定済み). (2003)

  • [Publications] S.Makino, T.Miyamoto, 他: "Thermal annealing effect on self-assembled GaInNAs/GaAs quantum dots grown by chemical beam epitaxy"Physica Status Solidi. (掲載決定済み). (2003)

URL: 

Published: 2004-04-07   Modified: 2016-04-21  

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