| 研究概要 |
昨年度までの研究で既にGaInAsP半導体から成るフォトニック結晶の加工技術を確立し,さらにフォトニック結晶導波路の作製,実証に成功していた.本年度は実際に電流注入レーザを作製し,その特性を調べた.しかし室温発振は得られず,主な原因は加工誤差と表面再結合による非発光成分の増大にあることがわかった.そこで電流注入レーザよりも加工が容易な光励起型素子を作製した.その結果,室温連続条件で誘導放出を表す明瞭な共振ピークが観測された.残された問題である表面再結合については,様々な表面処理による低減策を検討した結果,メタンプラズマ照射によりこの問題が低減できることを見いだした.二次イオン検出分析法によりこの効果を解析した結果,主な効果の原因は表面近くにドーピングされ炭素が深い準位を作り,表面付近を電気的に絶縁したためと推測された.次年度,この技術を最適化させると共に,上記のレーザへの適用を目指す.一方,フォトニック結晶導波路については3次元FDTD解析法によって厳密なフォトニックバンドの計算に成功した.その結果,昨年度から採用しているSOI基板上フォトニック結晶導波路の光伝搬測定結果が定量的に理論とよく一致することがわかった.これより従来曖昧だったライトコーンとスラブモードと呼ばれる漏れモード領域を回避する設計が明確になり,低損失化が可能になる.
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