2004 Fiscal Year Annual Research Report
青色領域に感度を持つInGaN量子井戸フォトリフラクティブ素子の研究
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16360026
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
黒田 和男 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10107394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 泰彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30134638)
志村 努 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90196543)
芦原 聡 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (10302621)
藤村 隆史 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50361647)
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| Keywords | InGaN / GaN量子井戸 / フォトリフラクティブ素子 / ダブルヘテロ構造 / 膜内ピエゾ電場 / 空間光変調器 / 光励起キャリア遮蔽効果 / ポンプ・プローブ分光 / 青紫色レーザー |
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| Research Abstract |
光情報技術において、近年のGaN半導体レーザーの成功により、波長400nm前後の青色領域の重要性がますます増している。本研究の目的は、この青色領域において動作する、InGaN量子井戸構造を基盤とする光デバイス、特に、フォトリフラクティブ素子を開発することにある。
InGaN/GaNダブルヘテロ構造の特徴として、格子不整合のため大きなピエゾ電場が膜内部に発生することがあげられる。このため,光励起キャリアによる電場の遮蔽を利用して吸収の光制御が可能となる。我々はこの光誘起吸収効果を利用して紫色領域で動作する光アドレス型二次元光デバイスの開発を目指して研究を行っている。今年度はこの構造を用いて透過率の光制御を行い,1W/cm^2のCW制御光で20%を超える透過光強度変化と遮断周波数30kHzを得た。また,Heイオン照射を行い応答速度と空間分解能の向上に成功した。
さらに,井戸層に対して垂直に電場を印加するために絶縁性であるサファイア基板をレーザーリフトオフ法により剥離し,これに電極を着け,光学特性の測定を行った。これまでに、外部電場を印加することで光変調特性が向上することを明らかにし、光誘起による透過光の制御に成功した。また、フェムト秒パルスレーザーを用いたポンプ・プローブ分光により、外部電場を印加し内部電場を大きくすることで、井戸内でのキャリア緩和が早くなることを明らかにした。
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