CH_4/H_2ドライエッチングと埋め込み再成長法によるGaInAsP/InP歪補償多層量子細線レーザ(<特集>量子効果デバイス(LD,光増幅,変調等)と集積化技術,一般)  [in Japanese] GaInAsP/InP Strain-Compensated Multiple-Quantum-Wire Lasers Fabricated by CH_4/H_2 Dry Etching and Regrowth Method  [in Japanese]

電子ビーム露光法とCH_4/H_2反応性イオンエッチング、及び有機金属気相成長法による埋め込み再成長を用いることにより、狭細線構造(細線幅:14nm、周期:80nm)を有するGaInAsP/InP歪補償5層量子細線レーザを実現した。自然放出光スペクトルの測定と理論解析との比較により、そのスペクトルが高エネルギー側において量子薄膜レーザよりも急峻に変化するのは、キャリヤの横方向量子閉じ込め効果に起因していることを明らかにした。さらに、量子細線レーザの低しきい値電流動作のために、反射鏡損失の低減に着目して、SiO_2/伴導体反射鏡を有する量子細線レーザを作製した。その結果、同一基板上に作製した量子薄膜レーザよりも低いしきい値電流密度、及び室温基底準位発振を達成した。

GaInAsP/InP strain-compensated 5-stacked narrow quantum-wire lasers (14 nm in a period of 80 nm) were realized by electron beam lithography CH_4/H_2-reactive ion etching and organometallic vapor-phase-epitaxial regrowth. From the comparison of experimental results and theoretical analysis, the sharper decrease in the higher transition energy region of the spontaneous emission spectrum for this quantum-wire laser than that of quantum-film lasers can be attributed to a lateral quantum confinement effect. Furthermore, quantum-wire lasers with SiO_2/semiconductor reflectors, which were adopted to reduce the mirror loss, were fabricated. Consequently, the lower threshold current densities of these quantum-wire lasers than those of quantum-film lasers and oscillations from transitions between the ground levels were obtained at room temperature.