マイクロ構造半導体レーザと2次元並列積層光集積回路の研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61065002
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊賀 健一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10016785)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 二三男 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (30178397)
• Keywords: 半導体レーザ / 光集積回路 / 微小光学 / 光通信 / 光情報処理

Research Abstract

62年度は, 61年度の研究をさらに進めて, マイクロ構造面発光レーザを実現する上で基盤技術となる3次元微小ヘテロ構造の形成技術を確立するとともに, 2次元並列積層光集積回路を実現するための基礎データを蓄積し, 以下の結果を得た.
1.湿式化学エッチング法と液相成長法を用いて, 再現性良く直径10μm程度の微小活性領域を形成する技術を確立した. また, 61年度購入の反応性イオンビームエッチング装置を用いて, 直径μm程度の微小円形メサの形成技術を確立し, メルトパック法を用いた液相成長法により良好な埋込みヘテロ界面の形成が可能であることを実証して, 最終目標である波長の数倍程度までの活性領域の微小化を見通しを得た.
2.表面の平坦性に優れた有機金属相成長法を導入し, 温度230KまでのGaALAs系面発光レーザの連続動作を実現した. さらに, 多重量子井戸構造面発光レーザの検討を行い, 極低しきい値化の可能性を示すとともに多重量子井戸への横方向電流注入法についての知見を得た.
3.半導体多重膜反射鏡を用いたGaAIAs/AIAsDBR型面発光レーザの発振を初めて実現するとともに, 2次元アレー素子および光変調器を製作し, 2次元並列積層光集積回路のしめの基本的データを得た.
これまでの研究成果により, マイクロ構造半導体レーザと基礎的な2次元積層光集積回路の実現のための準備がほぼ整ったと考えられる. さらに, 昭和62年ど購入の高真空化学ビーム成長装置の整備をほぼ終了したので, 超平坦結晶の成長ならびに多重量子井戸構造の成長条件を明らかにして, 表面の超平坦化によるマイクロ構造半導体レーザの高性能化と積層型の光機能素子の開拓を進める予定である.

Research Products

• [Publications] Susumu Kinoshita: Japanese Journal of Applied Physics. 26. 410-415 (1987)
• [Publications] 森木 一紀: 電子情報通信学会論文誌. J70-C. 501-509 (1987)
• [Publications] 新田 淳: 電子情報通信学会論文誌. J70-C. 517-524 (1987)
• [Publications] Fumio Koyama: The Transactions of IEICE of Japan. E70. 455-457 (1987)
• [Publications] Kenichi Iga: The Transactions of IEICE of Japan. E70. 458-459 (1987)
• [Publications] Susumu Kinoshita: IEEE Journal of Quantum Electronics. QE-23. 882-888 (1987)
• [Publications] 田所 貴志: 電子情報通信学会論文誌. 6. (1988)
• [Publications] Takashi Tadokoro: Japanese Journal of Applied Physics. 27. (1988)
• [Publications] Haruka Onda: Japanese Journal of Applied Physics. 27. (1988)
• [Publications] Fumio Koyama: Applied Physics Letters. 52. (1988)
• [Publications] Xhigeyoshi Misawa: Applied Optics. 26. (1988)
• [Publications] Xian Fan Zhu: Applied Optics. 26. (1988)
• [Publications] 山川 英明: 電子情報通信学会論文誌. J70-C. 833-838 (1987)
• [Publications] 植之原 裕行: 電子情報通信学会論文誌. J70-C. 851-857 (1987)
• [Publications] Fumio Koyama: Japanese Journal of Applied Physics. 26. 1077-1081 (1987)
• [Publications] Isao Watanabe: Japanese Journal of Applied Physics. 26. 1598-1599 (1987)
• [Publications] Xian Fan Zhu: Electronics Letters. 23. 626-627 (1987)
• [Publications] Fumio Koyama: IEEE Journal of Lightwave Technology. 6. 87-93 (1988)
• [Publications] 伊賀健一 他: "光エレクトロニクスと先端材料" シーエムシー, 431 (1987)
• [Publications] 伊賀健一 他: "光と情報" 科学技術庁, 276 (1987)
• [Publications] 伊賀 健一: "現代応用体気数学" オーム社, 129 (1987)
• [Publications] 伊賀 健一: "レーザ光学の基礎" オーム社, 225 (1988)