研究課題
オンチップ光配線用の光源として小型・極低消費電力動作が期待される強光閉じ込め効果を用いた極低電流動作半導体薄膜DFBレーザの実現および高速動作化を目的としている。高光閉じ込め構造を有する半導体薄膜レーザはその高結合回折格子の効果により極低しきい値での動作が期待されており、これまでには主に光励起による動作が報告されてきたが、実用化に向けて電流注入動作の実現が大きな課題となっていた。この問題解決に向け本研究では横方向電流注入構造を採用し半絶縁性基板上の横方向電流注入型レーザの高性能化を図った。まず、横方向電流注入型レーザにa-Siを用いた表面回折格子構造を導入し、素子の高性能化を図り、室温連続動作条件下でしきい値電流値7.0mA、外部微分量子効率43%の良好な発振特性を得た。また、動的特性の評価も行い変調効率1.0GHz/mA<1/2>および30mA注入時に変調帯域4.8GHzを確認した。以上の結果は我々の調査範囲において、155μm波長帯の横方向電流注入レーザにおいて最高の性能が達成された。また、極低しきい値の実現が期待される細線状活性層構造を導入した横方向電流注入型DFBレーザも作製し良好な特性を得た。これら、横方向電流注入型レーザにおいて従来型の半導体レーザと遜色ない良好な特性が得られたことから、従来の目的であった電流注入型半導体薄膜レーザの設計・作製に着手した。低屈折率材料であるベンゾシクロブテン(BCB)を用いることでInP基板にレーザウエハを貼り付け、横注入構造および表面回折格子構造を有する薄膜レーザを実現した(未発表)。以上の成果により今後、極低電流動作半導体薄膜DFBレーザの実現および高速動作化が期待される。
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Opt.Express
巻: 18 ページ: 16370-16378
巻: 19 ページ: 1884-1891
IEEE J.Quantum Electronics
巻: 47 ページ: 736-744
IEEE J.Sel.Top.in Quantum Electron
巻: In press