2008 Fiscal Year Annual Research Report
SOI導波路上単一モード半導体薄膜レーザに関する研究
| Project/Area Number |
19760231
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
丸山 武男 Kanazawa University, 電子情報学係, 准教授 (60345379)
|
|---|
| Keywords | 半導体レーザ / 集積レーザ / SOI / シリコンフォトニクス / 光集積回路 / 分布帰還形レーザ / ウエハボンディング / 光導波路 |
|---|
| Research Abstract |
チップ間光インターコネクションを行うためには、電子デバイスと光デバイスとをチップ内に集積する必要があり、そのための技術開発が急務となる。本研究は、これまで半導体レーザとして実績のあるIII-V族化合物半導体(GaInAsP/InP)をSOI基板に直接貼り付けることによりシリコンLSI上での集積化に適した単一モード半導体レーザの実現を目指すものである。本年度得られた結果は以下の通りである。
(1)CH_4H_2-RIEによるエッチングにおいて、活性層上部からのプラズマのダメージの存在を光励起測定(PL)によって示し、その改善策として上部光閉じ込め層、(上部OCL)を従来の40nmから80nmと厚膜化する方法を提案した。その評価として上部OCLが40nmと80nmの量子井戸レーザを作製し、電流注入測定(EL)によってその電流-光出力を測定し、比較することにより、内部量子効率(ηi)が53%から75%に改善されることを確認した。これらの結果より、CH_4/H_2-RIEによる活性層上部からのダメージを低減するためには、元基板構造において上部層を従来構造よりも40nm厚膜化した構造が有効であることを示した。
(2)半導体薄膜レーザは、薄膜構造のため電流注入構造の作製が困難であり、これまでは光励起でのみの動作であった。今回n-InP層のみを薄膜化したGaInAsP/InP-DFBレーザをSOI基板上に水素雰囲気中での直接貼付法を用いて作製した。ストライプ幅25μm、共振器長1mmの素子において室温パルス条も件下でレーザ発振を実現し、しきい値電流104mA、発振波長1543nm、副モード抑圧比28dBを得た。
|
