| 研究概要 |
光LANや光インターコネクトなどの短距離から都市間までをカバーする低コストな並列光データリンク用光源が期待されている.特に,光ファイバに適した波長1.3-1.55μm帯で温度制御装置を必要としない面発光レーザアレーの実現が期待されている.本研究では,並列光データリンク用の波長1.3μm長波長帯面発光レーザをGaInNAs半導体により実現することを目的としている.
本年は,GaInNAsによる波長1.3μm帯の結晶成長とその品質向上,および,レーザ特性の検討を行った.結晶成長には,結晶中に高効率に窒素を導入可能なRFラジカル窒素を用いる化学ビーム成長(CBE)法,および結晶組成の制御が容易で生産性に優れる有機金属気相成長(MOCVD)法によりGalnNAs結晶の高品質化手法について検討を行った.その実験のため,半導体基板および材料などの消耗品を購入し,様々な条件下での結晶成長の検討を行った.
CBE法については,GaInNAsによる量子ドット構造の形成について初期的な検討を行い,さまざまな結晶成長条件とドット構造の関係の解明を行った.また,MOCVD法では,GaInNAsと同等の大きな結晶歪であるGaInAsによる面発光レーザの試作を行い,高歪結晶を用いた面発光レーザ実現の基礎的知見を得た.一方,GaInNAs量子井戸において,GaAs障壁層との界面の発光特性への影響を検討し,結晶品質への影響を明らかにするとともに,中間層の導入による発光効率向上の可能性を見出した.
レーザ特性の検討としては,薄膜量子井戸構造の提案と理論的な解析を行い,レーザの高性能化の可能性を指摘した.
以上より,本年の研究成果として,GaInNAsによる波長1.3μm帯の結晶品質向上を行い,面発光レーザへの適用可能性についての検討を行った.
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