1989 Fiscal Year Annual Research Report
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63850059
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
末松 安晴 東京工業大学, 工学部, 教授 (40016316)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 恭幸 東京工業大学, 工学部, 助手 (40209953)
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| Keywords | 多次元量子井戸レ-ザ / 超高速光デバイス / GaInAs / InP / 量子細線 / 量子箱 / 交差型光スイッチ / 低損傷ドライエッチング |
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| Research Abstract |
本研究は、超高速動作に適した物理的特性変化が期待される量子細線、量子箱構造などの多次元量子井戸構造の作製技術を開発し、これを超広帯域光通信用デバイスに応用することを目的として行われた。
二年目の平成元年度に以下に示す結果を得た。
1.量子薄膜構造に電子ビ-ム露光法と化学エッチングにより極微細加工を行った後、有機金属気相成長法による再成長を行った。この方法により70nm周期で、幅30nm、厚さ10nmのGaInAs/GaInAsP/InP単層量子細線構造を世界で初めて作製することに成功し、77Kに於て電流注入による量子細線レ-ザの発振動作を達成した。
2.量子箱のサイズの揺らぎを考慮して量子箱構造を用いた全反射型光スイッチの挿入損失の理論解析を行い、横方向のサイズの揺らぎが5%以下ならば低損失となることを示した。
3.量子箱構造をレ-ザに応用した場合のしきい値電流密度の理論計算を行い、超高性能化のための最適構造を推定した。
4.層方向に光を導波させるマッハツェンダ干渉系を用いてGaInAs/InP単層量子細線構造を持つ試料の電界屈折率変化を測定し、入射光偏波面に対する屈折率変化の異方性を観測した。
5.低加速高真空反応性イオンビ-ムエッチングにより、微細構造に於ても低損傷で、垂直かつ深いエッチング形状が得られることを示し、このエッチング技術が量子細線・量子箱構造の多層化に有効である事を示した。
本年度における本研究の結果は、多次元量子井戸構造の超高速光デバイス実現のために重要なものであると考えられる。今後1年間の研究により目的である多次元量子井戸構造による超高速光デバイスを実現できると考えられる。
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[Publications] T.Kikugawa: "Switching operation in OMVPE grown GaInAs/InP intersectional optical switch structures" Photonic Tech.Lett. 1. 126-128 (1989)
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[Publications] Y.Miyamoto: "Threshold current density of GaInAsP/InP quantum-box laser" IEEE J.Quantum Electron.25. 2001-2006 (1989)
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[Publications] K.Matsubara: "Field induced refractive index variation in quantum box structure" Trans.IEICE. E72. 1179-1181 (1989)
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[Publications] Ming CAO: "Lasing Action in GaInAs/GaInAsP Quantum Wire Structure" Trans.IEICE. E73. 63-70 (1990)
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[Publications] 菊川知之: "量子細線構造の電界屈折率変化特性測定" 1990年電子情報通信学会春季全国大会.
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[Publications] K.G.ラビクマ-ル: "超高真空・低加速電圧ECR-RIBEによるGaInAsP/InPの低損傷微細構造" 1990年春期第37回応用物理学関係連合講演会.
