超高濃度Er,O共添加による半導体光増幅素子の作製

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13305022
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 竹田 美和 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20111932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野々垣 陽一 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (40300719) ; 田渕 雅夫 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (90222124) ; 藤原 康文 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10181421)
• Keywords: 希土類元素 / 共添加 / 半導体 / 光増幅素子 / 超高濃度

Research Abstract

本研究では、GaInP/(GaAs:Er,O)/GaInP及びGaInP/(GaInAs:Er,O)MQW/GaInP導波路構造の作製と外部光ポンピングによる利得特性の測定、導波路構造を挟むpn接合の作製と電流注入励起による光利得特性の測定導波路構造に集積した励起光源の作製と内部光ポンピングによる利得特性の測定を行い、EOSA(Er＆O co-doped Semiconductor Amplifier)を実現することを目的としている。本年度の実績の概要を以下に示す。
1. 全有機金属気相エピタキシャル成長法において、Er原料に(MeCp)_3Erを用いることにより、高濃度でスペクトルの揃った発光を示すEr発光中心を得ることができた。
2. また、良質のGaInPをGaAs基板上に成長し、かつ従来問題となっていた界面に基づく低エネルギー帯の発光を抑えることができた。
3. 以上の結果をふまえ、良質のGaInP/GaAs/GaInPダブルヘテロ構造を作製し、フォトルミネセンス光の強度増大、電流注入による室温レーザー発振を示すデバイス品質であることを示した。
4. ErとOを共添加したGaInP/(GaAs:Er,O)/GaInP構造を作製し、Erからの1.5μm帯のフォトルミネセンス光の強度増大を確認した。
5. GaInP/(GaAs:Er,O)/GaInPのpn接合を作製し、電流注入によるErからの1.5μm帯の発光を室温で実現した。