2019 年度研究成果報告書

InN/GaN短周期超格子による窒化物半導体レーザー導波光制御構造の高機能化

研究課題

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研究課題/領域番号	17K06360
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	名城大学
研究代表者	今井大地名城大学, 理工学部, 助教 (20739057)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	窒化物半導体 / 半導体レーザー / 1分子層InN / 短周期超格子 / 秩序混晶
研究成果の概要	本研究では、InN/GaN短周期超格子(SPS)からなる擬似InGaN混晶により、窒化物系半導体レーザー(LD)の新しい導波光制御構造を提案し、その素子応用にむけた基盤的技術の開拓を目的とした。そこで、InN/GaN-SPSおよびその基礎構造である1分子層(ML)-InNの物性制御方法の解明に取り組んだ。SPSは同等のバンドギャップをもつInGaN混晶に対しバンドエネルギー揺らぎに由来する発光素子の損失を低減できる可能性をもつこと、SPSおよび単一1ML-InN量子井戸のバンド構造や発光機構についての知見を得た。SPSによりLDの発光層や光導波路の高機能化が十分可能であることが示された。
自由記述の分野	半導体工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	擬似InGaN混晶による半導体レーザー導波光制御構造の有効性の実証は、窒化物系半導体レーザー動作特性の更なる向上と、発振波長の長波長側拡大に資する新しいデバイス設計手法の構築に繋がり、省エネルギー化を推進する現代社会においてその研究意義は大きいと考えている。また擬似InGaN混晶の物性は、依然未解明な点が多く、本研究を通して光学的物性の解明が進んだことは学術的にも意義のあることであると考えている。