2014 Fiscal Year Annual Research Report
Beカルコゲナイドを用いた高信頼性緑色～黄色半導体レーザの実現
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25289092
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
秋本 良一 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 上級主任研究員 (30356349)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 緑黄色半導体レーザー / II-VI族半導体 / ベリリウムカルコゲナイド / 量子井戸・超格子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、結晶強度の増大が期待できるベリリウム(Be)カルコゲナイド系II-VI族半導体材料を用いて、信頼性の高い緑色および黄色半導体レーザを実現するための基盤技術を開発する。活性層にBeを添加したBeZnCdSe量子井戸レーザの室温連続発振条件下における信頼性を検証し、Beの添加が素子の結晶強度や劣化抑制に与えるインパクトを定量的に明らかにすることを目的とする。
本年度は、ZnSe/BeTe組成傾斜ｐコンタクト層(p-GSL: Grading SuperLattice)に注目して研究を行った。P-GSL層は、デバイス最上部にあるオーミック層となるp-BeTeとクラッド層や活性層などを構成する各種組成の(ZnCdMgBe)Se層の間に挿入され、Te系とSe系材料間の価電子帯ポテンシャル障壁を緩和し、活性層へのホールの注入をできるだけスムーズに行うために用いられる。P-GSL層の層構造に応じて、ポテンシャル形状が変化し、その結果レーザ発振のしいき値電圧が大きく変化することが予想される。発振しきい電圧は素子の発熱量と関係するため、p-GSLの特性は素子の信頼性の観点から重要である。従来構造のp-GSL層においては、あるZnSe/BeTeペアとそれに隣接したペアでは各層の厚みを1原子層だけ増減させたものを１０数ペア成長していた。今回ペア間の層厚の厚み変化を0.5原子層にすることにより、p-GSLでの電圧降下が逓減されることを見出した。新型および従来構造のp-GSL層を取りいれたレーザ素子を作製し、発振特性を比較した。新型のp-GSL構造を有するレーザ素子において、低いしきい値電圧が実現された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の計画では、ZnSe/BeTe傾斜超格子によるｐコンタクト層の低電圧化が主な項目であった。これについては、ある程度計画通りに遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究提案の計画どおりに研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
年度の途中でレーザー素子の特性をさらに詳しく測定する必要があり、初年度購入したレーザー素子評価装置に改造を施す必要が生じた。しかしＨ26年度の残り予算では改造費が足りないので、最終年度での予算と合わせて費用をねん出するために予算を残した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Ｈ26年度の残額は、Ｈ27年度の予算と合わせてレーザー素子評価装置に改造を施すために使用する予定である。
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