次世代DVD光源になる大容量情報処理用GaInN青色面発光レーザ

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550319
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 坂口 孝浩 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70215622)
• 研究分担者: 本田 徹 工学院大学, 工学部, 助教授 (20251671) ; 宮本 智之 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (70282861)
• キーワード: GaInN半導体 / 青色半導体レーザ / 面発光レーザ / 電流狭窄構造 / 多層膜反射鏡 / 埋め込み成長

研究概要

平成15年度は、MOVPE法(有機金属気相成長法)やMBE(高真空ビーム成長法)によりGaN, GaInN, AlGaNや新しくGaInNAsなどの成長を行い、成長条件の把握を行った。
GaInN系半導体は、通常サファイア基板上に成長することが多く、我々の研究グループもこの基板上に成長を行っているが、この基板は電気を流すことができず、上部から電極を取っている。また、極微小共振器構造の面発光レーザを製作する際、サファイア基板がエッチングなどで除去しにくいためにこの基板の剥離方法を考察した。その方法は、YAGレーザを照射することによりGaNを2Ga+N_2に変化させ、金属のGaメタルを塩酸などにより除去し、剥離するものである。この新しい試みによりGaInN/AlGaN半導体レーザ構造からサファイア基板を剥離に成功した。また、基板剥離によるダメージの影響を調べるために基板剥離前後のフォトルミネッセンス強度を測定し、影響が少ないことを確認した。この方法を利用して、2つの誘電体多層膜で、共振器を構成したGaInN面発光レーザ構造を製作し、光励起により発光を得た。また、大容量の情報通信のための面発光レーザの光源となる可能性を秘めた材料である、GaAs基板上に成長できるGaInNAsが、発光デバイスとして実現可能かを調べるために、実際にデバイスを製作し、検証した。

研究成果

• [文献書誌] S.Makino, T.Miyamoto, M.Ohta, T.Kageyama, Y.Ikenaga, F.Koyama, Kenichi Iga: "Growth characteristics of GaInNAs/GaAs quantum dots by chemical beam epitaxy"J.Crystal Growth. 256・3. 372-377 (2003)
• [文献書誌] S.Makino, T.Miyamoto, M.Ohta, T.Matsuura, Y.Matsui, F.Koyama: "Thermal annealing effect on self-assembled GaInNAs/GaAs quantum dots grown by chemical beam epitaxy"Physica Status Solidi. O(c)・4. 1097-1100 (2003)
• [文献書誌] 坂口 孝浩, 桜井 康樹, 三浦 達, 小山 二三夫: "誘電体反射鏡を用いた中空光導波路の伝搬損失測定"2003年電子情報通信学会エレクトロニクスソサエティ大会. C-3-86. 219 (2003)
• [文献書誌] 坂口 孝浩, 桜井 康樹, 三浦 達, 小山 二三夫: "誘電体反射鏡を用いた中空光導波路の偏波特性の評価"2004年春季第51回応用物理学関連連合講演会. 28p-N-11. (2004)
• [文献書誌] T.Matsuura, T.Miyamoto, S.Makino, M.Ohta, Y.Matsui, F.Koyama: "p-type Doping Characteristics of GaInNAs : Be Grown by Solid Source Molecular Beam Epitaxy"J.Appl.Phys.. 43・4A. L433-L435 (2004)
• [文献書誌] M.Kawaguchi, T.Miyamoto, A.Saitoh, F.Koyama: "Photoluminescence and Lasing Characteristics of GaInNAs/GaAsP Strain-Compensated Quantum Wells"J.Appl.Phys.. 43・2B. L267-L270 (2004)