選択成長法を用いたシリコン基板上の面発光レーザーに関する研究

硅衬底上选择性生长面发射激光器的研究

基本信息

批准号：
05750290
负责人：
江川孝志
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

有機金属気相成長法により二段階成長法を用いてシリコン基板上にAlAs/GaAs(20層)から成る半導体多層膜反射鏡を有するAlGaAs/GaAs量子井戸面発光レーザーを作製した。作製したAlAs/GaAs半導体多層膜反射鏡の反射率は、860nmの波長において93%であった。そして、この面発光レーザーは、しきい値電流=79mA,しきい値電流密度=4.9kA/cm^2で室温・パルス発振した。また、発振スペクトルは840.03nm、半値幅は0.28nmであった。この特性は、従来報告された結果より優れたものである。また、室温・連続発振を達成するには、AlAs/GaAs半導体多層膜反射鏡の反射率を99%以上にする必要があるが、二段階成長法では成長初期過程においてガリウム砒素が三次元成長するため、AlAsとGaAsの界面及び表面の平担性が悪く、反射率の低下を招いたものと考えられる。高反射率の半導体多層膜反射鏡を得るには、AlGaAs/AlGaP中間層を用いて平坦な界面及び表面を得る必要がある。さらに、透過型電子顕微鏡の観察結果では、AlAs/GaAs半導体多層膜は、転位の低減には有効でないことが明らかになった。今後は、発光領域を極微構造化することにより転位の低減及び応力を緩和し、低しきい値化が期待できる。そして、シリコン上面発光レーザーを二次元的に配列し、二次元アレイを作製することにより、光・電子集積回路への応用が可能である。

藻类/GAAS量子井的发射激光器具有由Alas/GaAs制成的半导体多层反射器（20层）在硅基板上使用两级生长方法通过金属有机蒸气沉积制造。在860 nm的波长下，制造的Alas/GAAS半导体多层反射器的反射率为93％。然后在室温下以阈值电流= 79 mA和阈值电流密度= 4.9 ka/cm^2对表面发射激光进行脉冲。振荡光谱为840.03 nm，最大宽度为0.28 nm。该特性优于先前报道的结果。此外，为了达到室温和连续振荡，Alas/GAAS半导体多层反射器的反射必须为99％或更高，但是在两阶段的生长方法中，砷化甘氨酸在生长的早期阶段在早期的阶段增长了三维，从而在Alas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas和Gaas的表面上呈较差，从而呈现，并呈现为降低。为了获得高度反射的半导体多层反射器，有必要使用藻类/算法中间层获得平坦的界面和表面。此外，透射电子显微镜的观察结果表明，Alas/GAAS半导体多层膜在减少错位方面无效。将来，通过使发光区域非常细化，可以减少脱位并减少应力，并可以预期较低的阈值。通过在二维上排列硅顶激光并制造二维阵列，可以将它们应用于光学和电子集成电路。