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PLE(位相制御エピタキシー)法を用いたInGaAs系歪み量子井戸レーザの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03452258
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 金属材料
研究機関大阪大学

研究代表者

芳井 熊安  大阪大学, 工学部, 教授 (30029152)

研究分担者 垣内 弘章  大阪大学, 工学部, 助手 (10233660)
安武 潔  大阪大学, 工学部, 助教授 (80166503)
川辺 秀昭  大阪大学, 工学部, 教授 (90028978)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1992年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1991年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード半導体レーザ / 位相制御エピタキシー / 歪み量子井戸 / フォトルミネッセンス / 半導体レ-ザ / 位相制御エピタキシ-
研究概要

本研究では,InGaAs系歪み量子井戸レーザの開発にあたりまず,In_xCa_<1-x>As/GaAs(x【similar or equal】0.2)単一歪量子井戸(Strained Single Quantum Well:SSQW)薄膜の井戸層であるIn_xGa_<1-x>Asの成長条件を変えて作製した試料の結晶性,光学特性をPhotoluminescence(PL)法によって評価した。
基板温度540℃でMBE(Molecular Beam Epitaxy)法によりIn_xGa_<1-x>As/GaAs(x=0.211)SSQW薄膜(井戸層幅10Monolayer)を作製しそのPL測定を行ったところ,得られたPLスペクトルのピーク波長が理論計算で導かれる発光波長より短波長側にシフトしていることが確認された。これは井戸層であるIn_xGa_<1-x>AsのMBE成長中におけるInの脱離(再蒸発)現象によるものであると考えられる。このInの脱離を抑制するために基板温度の低温化を計り,低温成長に適した成長方法であるMEE(Migration Enhanced Epitaxy)法を用いてIn_xGa_<1-x>As層の成長を行った。基板温度290℃で作製したSSQW薄膜のPLスペクトルから,低温成長によってInの脱離を抑制できることが分かったが,高温でMBE法により作製した試料と比べてその結晶性,光学特性は低下した。
そこで低温成長においても高温成長時に迫る結晶性,光学特性を得るためにIII族原子のマイグレーション時間を十分にとり,低温成長において顕著になる過剰Asの付着を最小限に抑えることで,結晶性,光学特性の優れたSSQW薄膜を作製することを試みた。そのPL測定から,高温成長時にみられるInの脱離を抑制し,意図した組成で結晶性および光学特性の優れたSSQW薄膜を作製でき,歪み量子井戸レーザへの応用が可箱であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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