| 研究課題/領域番号 |
12555096
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 展開研究 |
|---|
| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
|
|---|
| 研究機関 | 名城大学 |
|---|
研究代表者 |
成塚 重弥 (2002) 名城大学, 理工学部, 助教授 (80282680)
西永 頌 (2000-2001) 名城大学, 理工学部, 教授 (10023128)
|
|---|
| 研究分担者 |
浅川 潔 技術研究組合フェムト秒テクノロジー, グループリーダー
丸山 隆浩 名城大学, 理工学部, 講師 (30282338)
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 助教授 (80282680)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
|
| 配分額 *注記 |
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2000年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
|
|---|
| キーワード | ヘテロエピタキシー / 無転位化 / マイクロチャンネルエピタキシー / 面発光レーザー / 長寿命レーザー / シリコン / 光・電子集積回路 / 酸素不純物 / Si基板上のGaAsエピタキシー / 面発光レーザダイオード / 横方向成長 / 分子線エピタキシ(MBE) / 酸化ブロック構造 / 電流酸化狭窄構造 / Si基板上のGaAsエピタキシ / 面発光レーザーダイオード / マイクロチャンネルエピタキシ / 分子線エピタキシ / AlGaAs高純度化 / 屈折率導波構造 / 面発光ダイオード / マイクロチャネルエピタキシ / 液相エピタキシ / 反応性イオンエッチング |
|---|
| 研究概要 |
将来の大容量情報社会を支えるキーデバイス、光・電子集積回路(OEIC)では、電気的な信号処理のみならず、大容量、多重、高速と言う光情報処理技術の特徴をフルに活用する。OEIC実現のためには、ヘテロエピタキシャル成長技術が鍵を握る。例えば、光源として用いる長寿命レーザーを実現するためには、無転位結晶が必須である。しかしながら、Si上に結晶成長したGaAs中の転位密度は、現状では10^6cm^<-2>台であり、高密度である。
我々は、上記の問題を克服し無転位結晶を成長するために、マイクロチャンネルエピタキシー(MCE)という手法を提案した。MCEでは、狭い窓(マイクロチャンネル)を通し結晶情報は伝達するが、欠陥情報は遮り、転位の低減化が可能である。本研究課題では、MCEを用いてSi基板上にGaAs無転位領域を成長し、面発光レーザーを試作することを目的とした。その研究過程において、以下に述べるような成果が得られた。
(1)ゲインガイド型レーザーをSi基板上に実現した。パルス動作ではあるが、GaAs基板を用いた場合と同等な良好な発振特性が得られた。(2)レーザー特性の向上のため、混入酸素の低減が重要である。そこで、MBE成長AlGaAs層中への酸素の混入メカニズムを調べた。その結果、酸素原子の表面偏析がその鍵をにぎり、ピーク、ディップ、遅れなどの特異な振る舞いを引き起こすことがわかった。(3)レーザー特性と酸素濃度との関係を調べたところ、強い相関を示し、しきい値電流密度低下のために酸素濃度の低減が必須であることが確認された。(4)GaAs基板上ではあるが、酸化狭窄構造をもつ面発光レーザーの試作をおこない、良好な発振特性を得た。(5)面発光レーザープロセスの自由度のさらなる向上のため、新しいプロセス技術である"酸化ブロック効果"の利用を試みた。
|
