1989 Fiscal Year Annual Research Report
2段活性層型GaInAsP/InP動的単一モ-ドレ-ザの研究
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63550295
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| Research Institution | SOPHIA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
岸野 克巳 上智大学, 理工学部, 助教授 (90134824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 和 上智大学, 理工学部, 助手 (70204568)
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| Keywords | 2段活性層構造 / トンネル接合 / 回折格子 / 高出力 / 動的単一モ-ド / 高効率 / 光通信用レ-ザ / ガスソ-スMBE |
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| Research Abstract |
1.昨年度の研究で、回折格子を持たないGaInAsP/InP系の2段活性層型レ-ザの基礎的な作製条件を明らかにしたので、本年度はこのレ-ザの試作条件の最適化を進めながら、最終的な目的となるトンネル複合層に回折格子を有する2段活性層型動的単一モ-ドレ-ザの試作を行った。これに先だってまず、横方向ストライプ構造の導入の実験を行った。簡単にリッジ幅3μmリッジ導波路型レ-ザに加工したところ、波長1.51μmでしきい値電流が60mAのレ-ザが得られた。最終的には埋め込み構造が必須となる。そこで、このレ-ザにマストランス法を使用すべく、600〜700℃の高温で熱処理を行ったところ、不純物拡散によるトンネン特性の劣下がみられた。この結果、多段活性層の効果的な電流狭窄法としては、高低抗半導体層で活性層を埋め込む方法しか無いことが明かとなった。
2.2段活性層型動的単一モ-ドレ-ザは、液相成長法により3回の結晶成長を行って試作した。第一回目で下段レ-ザを、続いて回折格子を形成した後に2回目の成長で4元トンネル接合層を成長し、3回目に上段レ-ザの成長を行った。成長後に回折格子の深さが200〜300Åに浅くなった。これは液相成長法に特有の問題で、完全に解決するには分子線エピタキシ-法などの利用が必要である。電圧・電流特性はほぼ通常の2段活性層レ-ザの特性と同一で、回折格子の導入による劣下等は見られなかった。しきい値電流密度は3〜4KA/cm^2であった。
3.レ-ザ特性の測定によって、この2段活性層レ-ザでは上下段レ-ザの活性層厚を同一にすることが重要であることが明かとなったため、層厚の制御性に優れ、GaInAsPの成長ができるガスソ-ス分子線エピタキシ-法を導入して、基礎的成長条件の把握を行った。この結果GaAs上であるが、GaInP等のP系結晶の成長に成功した。
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