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2001 年度 研究成果報告書概要

5層非対称結合量子井戸を用いた長波長用超広波長域・超高速光変調デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12555100
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
研究機関横浜国立大学

研究代表者

多田 邦雄  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00010710)

研究分担者 羽路 伸夫  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (30180920)
荒川 太郎  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40293170)
盧 柱亨  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (50313474)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
キーワード5層非対称結合量子井戸 / 光変調器 / 光スイッチ / ポテンシャル制御量子井戸 / 電界誘起屈折率効果 / 分子線エピタキシー法 / MEE法 / ECRドライエッチング
研究概要

光吸収端波長から十分に長波長側に離れた透明波長域においても、電界誘起屈折率変化Δnが極めて大きいという特長を持つ光通信用長波長域1.55μm帯用InGaAs/InAlGaAs5層非対称結合量子井戸(FACQW)の作製技術を確立し、超広波長域・超高速・超低電圧、低チャープの屈折率変化型多重量子井戸光変調デバイスへ応用するための基礎研究を行った結果、以下の成果を得た。
1. FACQW構造の作製と評価
分子線エピタキシー(MBE)法を用いて、精密に層厚制御したGaAs/AlGaAs系FACQWおよびModified FACQWを作製、評価し、電界誘起吸収係数変化の傾向が理論と一致していることを確認した。
2. FACQWにおける電界誘起屈折率効果への層厚揺らぎの影響の解析
GaAs/AlGaAs系FACQWについて、層厚ゆらぎが生じた場合の特性劣化についてシミュレーションによる詳細な解析を行った。
3. InGaAs/InAlAs-FACQWの電界誘起屈折率効果の解析
InGaAs/InAlAs系FACQWおよびModified FACQWに関して、シミュレーションにより構造の最適化と詳細な特性解析を行った。
4. 長波長帯用光制御デバイス作製法の研究
長波長帯用光制御デバイスの作製のため、メタン・水素/酸素交互供給によるECRドライエッチング法について研究し、良好な表面平滑性と端面垂直性を得るためのプロセス条件を確立した。
5. 分子線エピタキシー(MBE)法およびMigration Enhanced Epitaxy(MEE)法による高品質量子井戸構造の作製
MEE(Migration Enhanced Epitaxy)法を応用し、ヘテロ界面の平坦性が極めて良好な量子井戸の低温(490℃)における作製に成功した。これにより、MEEによる高品質InGaAs/InAlAs-FACQWの作製の見通しがついた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2002 2001 2000

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ultra-Fast and Low Voltage Optical modulator Based on Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2002

    • 著者名/発表者名
      Kunio Tada, Taro Arakawa, Joo-Hyong Noh, Tatsuya Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. of The 6th JAPAN-Taiwan Seminar on Science and Technology; Advanced Compound Semiconductor Materials and Devices

      ページ: 107-132

  • [雑誌論文] Electron Cyclotron Resonance-Reactive Ion Beam Etching of InP by Cyclic Injection of CH_4/H_2/Ar and O_22002

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, N. Haneji, K. Tada, Y. Shimogaki, and Y. Nakano
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 41・1

      ページ: 15-19

  • [雑誌論文] Fabrication and Optical Characterization of Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well(FACQW)2002

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, J. H. Noh, T. Arakawa, K. Tada, Y. Okamiya, Y. Miyagi, N. Sakai, and N. Haneji
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 41・4B(掲載予定)

  • [雑誌論文] Influence of One Monolayer Thickness Variation in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well upon Electrorefractive Index Change2001

    • 著者名/発表者名
      K. Tada, T. Arakawa, K. Kazuma, N. Kurosawa, and J. H. Noh
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 40・2

      ページ: 656-661

  • [雑誌論文] Large Negative Electrorefractive Index Change in Modified Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well(FACQW)2001

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa, H. Feng, K. Tada, R. Iino, K. Kazuma, and J. H. Noh
    • 雑誌名

      Technical Digest of 4th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics(CLEO/PR 2001) 2

      ページ: 232-233

  • [雑誌論文] Electrooptic Characterization of Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2001

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, J. -H. Noh, T. Arakawa, K. Tada, Y. Okamiya and Y. Miyagi
    • 雑誌名

      Extended Abstracts of 2001 International Conference on Solid State Devices and Materials(SSDM 2001),

      ページ: 656-657

  • [雑誌論文] Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well -A Promising Nanostructure with Tailored Potential-(Invited)2001

    • 著者名/発表者名
      K. Tada, T. Arakawa, J. -H. Noh, T. Suzuki and Y. Okamiya
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th China-Japan Symposium on Thin Films(CJSTF VI)

      ページ: 16-18

  • [雑誌論文] Wideband and Low Voltage Waveguide Modulators with Asymmetric Coupled Q Ws beyond 40Gb/s(Invited)2001

    • 著者名/発表者名
      K. Tada, T. Arakawa, J. -H. Noh, and T. Suzuki
    • 雑誌名

      14th Annual Meeting of the IEEE Lasers&Electro-optics Society(LEOS 2001)Proceedings

      ページ: 38-39

  • [雑誌論文] Optical Modulators Based on Potential-Tailored Quantum Wells for Broad Band Optical Fiber Communication(Invited)2001

    • 著者名/発表者名
      K. Tada, T. Arakawa, J. -H. Noh, T. Suzuki and Y. Okamiya
    • 雑誌名

      Proceedings of Int'l Conf. on Broad Sand Optical Fiber Communication Technology(BBOFCT-2001)

      ページ: 119-124

  • [雑誌論文] ポテンシャル制御量子井戸と高性能光変調デバイス2000

    • 著者名/発表者名
      多田 邦雄
    • 雑誌名

      応用物理 69・11

      ページ: 1292-1298

  • [雑誌論文] Anomalous Sharp Dip of Large Field-Induced Refractive Index Change in GaAs/AlGaAs Five-Layer Asymmetric Coupled Quantum Well2000

    • 著者名/発表者名
      T. Arakawa, K. Tada, N. Kurosawa, and J. H. Noh
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 39・11

      ページ: 6329-6333

  • [図書] Ammon Yariv 原書5版 光エレクトロニクス, 展開編2000

    • 著者名/発表者名
      多田邦雄, 神谷武志
    • 総ページ数
      799
    • 出版者
      丸善(株)

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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