量子ドット超格子による高信頼性黄色半導体レーザーの実現

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04337
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 秋本 良一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (30356349)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 半導体レーザー / 量子ドット / II-VI族半導体

研究成果の概要

活性層に量子ドットを導入することにより、信頼性の高いII-VI族半導体レーザを実現することを目的として研究を行った。CdSe量子ドット層を導入した利得ガイド型のレーザダイオードを作製し、波長510～530 nmでレーザ発振することを確認した。素子の信頼性について量子井戸型との比較研究を行った。量子ドット素子では活性層の劣化が比較的抑制されており、量子ドットが素子の劣化対策に対して有効であることが明らかになった。量子ドット超格子構造のドット層数を増加させることにより、発光波長を550 nmまで長波長化することに成功した。

自由記述の分野

光エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的な意義は、II-VI族半導体レーザにおいて、信頼性に関する課題を克服する糸口を示したことである。つまり活性層に量子ドット導入することにより、発光再結合するキャリアと点欠陥サイトを意図的に分離することが、欠陥発生を抑制することに有効であること示した。一方、社会的な意義として、将来、各種分析機器や非侵襲の治療や医療診断への応用が期待される黄色半導体レーザ実現に向けて、基盤となる技術的知見を獲得したことである。