| 研究領域 | 窒化物光半導体のフロンティア-材料潜在能力の極限発現- |
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| 研究課題/領域番号 |
18069008
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
近藤 正彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90403170)
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| 研究分担者 |
石川 史太郎 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60456994)
森藤 正人 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00230144)
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| キーワード | GaInNAs / 半導体レーザ / 分子線エピタキシー / フォトルミネッセンス / 高品質化 / Al / フォトニック結晶 / 誘導放出 |
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| 研究概要 |
GaInNAsは、長波長半導体レーザのブレークスルー材料として1995年に研究代表者により提案・創造された新半導体材料である。それ以降、この新材料の結晶性の向上に関する研究が世界的規模で展開されて来た。その結果、窒素を含まないGaInAsと同等の結晶性を有するGaInNAsが作製可能になった。しかし、GaInNAsの結晶成長は技術的に非常に難しく、最適な成長温度の範囲が非常に狭く再現性に難がある。
本研究の目的は、半導体レーザへ向けた再現性に優れるGaInNAs結晶技術を確立することである。そのため、分子線エピタキシー(MBE : Molecular Beam Epitaxy)装置に組み付け可能なフォトルミネッセンス(PL : photoluminescence)評価装置を独自に開発して、GaInNAs結晶の高品質化に取り組んでいる。
高品質結晶の成長には未だ問題が多い。その中の一つとして、Alセルを装備したMBEでは意図しないAlの混入が発生し、その結果、結晶品質やそれに伴うレーザ特性の劣化が発生することが報告されている。
本研究では、昨年度までに結晶劣化の原因を究明し、合わせて結晶性の劣化を回避する方法を見出した。本年度は、電流注入可能なGaInNAsフォトニック結晶レーザを設計した。そして、同レーザの実現にむけてGaInNAs活性層を有するフォトニック結晶(PC : photonic crystal)光共振器の光励起実験を行い、ウィスパーリングギャラリーモードと思われる共振波長での誘導放出によるピークスペクトルを観測した。
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