| 研究課題/領域番号 |
12355015
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
冷水 佐壽 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50201728)
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| 研究分担者 |
石川 浩 株式会社富士通研究所, 基盤研究所, 主任研究員
北田 貴弘 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (90283738)
下村 哲 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (30201560)
大坪 孝二 株式会社富士通研究所, 基盤研究所, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | InGaAs / 高指数面GaAs基板 / 自己形成型量子細線 / MBE成長 / 面発光量子細線レーザ |
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| 研究概要 |
本研究では、(775)B GaAs基板に分子線結晶成長(MBE成長)した高品質で高密度・高均一の自己形成型InGaAs量子細線を用いて、光通信システムに使われている850nm帯の波長領域で発振する量子細線面発光レーザを開発した。量子細線からの発光が細線方向に強く偏光する性質を利用することにより、面発光レーザの偏光不安定性を解決した。
まず、InGaAs量子細線の高品質化を目指し、(nnl)A,(nnl)B高指数面GaAs基板上にMBE成長したInGaAs/GaAs量子構造の特性を評価した。(221)A GaAs基板を用いると極めて均一なInGaAs量子細線が形成され、そのホトルミネッセンス半値幅は5.8meV(12K)と、報告されている自己形成型量子細線の中で最も小さな値であった。ストライプ電極型(221)A量子細線レーザを作製したところ、室温でパルス発振することを確認した。次に、ストライプ電極型(775)B InGaAs量子細線レーザを作製したところ、室温でパルス発振し、発振波長は830-860nmで、閾値電流密度は1.7-3.1kA/cm^2であった。また、量子細線レーザの温度特性の改善のため、薄いAlAs障壁層を用いてInGaAs量子細線を積層した、(775)B積層型量子細線レーザを作製し、室温20-80℃で高い特性温度(T_0=243K)が得られた。最後に、(775)B InGaAs量子細線を活性層に用いた量子細線面発光レーザを作製し、光励起による素子特性評価を行った結果、室温でレーザ発振を観測した。そして、そのレーザ射出光の偏波面は量子細線に平行な成分だけが観測され、偏波に対して非常に安定な発振が得られることがわかった。
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