2002 Fiscal Year Annual Research Report
高指数面基板上高密度短周期超格子量子ドット構造の赤外域レーザへの応用に関する研究
Project/Area Number |
02J04865
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
森 淳 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 半導体量子ドット / InP(411)面 / 短周期超格子成長 / GaAs / InAs / ガスソースMBE / 赤外発光 / 量子ドットレーザ |
Research Abstract |
InP(411)A基板上GaAs/InAs短周期超格子成長自己形成量子ドット構造に対して、1.3、1.5μm帯両方でのレーザ発振を目指して研究を進めた。これまでに、InPの障壁層で挟んだ多重量子ドット構造について、PL(Photoluminescence)測定により、室温において超格子の数を変えることにより、1.3μmから1.5μmでの強い発光が得られることを確認している。 今回、発光波長とInAs層の厚さ、超格子の数の関係を調べるために、ガスソースMBE法により、超格子の数は6で、GaAs層の厚さを2monolayer(ML)と固定し、InAs層の厚さを2、2.2、2.6、3MLと変えたものと、GaAs層の厚さ、InAs層の厚さを2MLとし、超格子の数を3、6、10、20と変えたものを作製した。InAs層の厚さを変えることで、超格子ミニバンドの高さを変えることができ、超格子の数(成長方向のドット層の厚さに対応する)を変えることにより、成長方向での量子閉じ込めを変えることができる。全て室温で強い発光が得られ、1.3μmから1.6μmへと波長を制御して長波長化することができた。 また、レーザ発振の前準備として、超格子の数が3、6で、GaAs層の厚さ、InAs層の厚さを2MLとし、InP10nmの障壁層で挟んだ多重量子ドット構造を活性層とし、p型、n型InP1μmでクラッドしたダイオード構造を作製した。室温でEL(Electroluminescence)発光が得られ、EL発光波長も、超格子の数3のものは、1.3、6のものは、1.5μmと、両方で強い発光が得られた。また、レーザ発振を得るために、同じ構造に対し、ストライプ電極を形成し、端面からの強いEL発光も観測できた。1.3、1.5μm帯両方でのレーザ発振への大きな一歩を踏み出したと言える。
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