講演抄録/キーワード |
講演名 |
2015-05-21 13:20
電流注入形半導体薄膜分布反射型レーザの室温連続動作 ○平谷拓生・井上大輔・冨安高弘・厚地祐輝・福田 快・雨宮智宏・西山伸彦・荒井滋久(東工大) LQE2015-1 エレソ技報アーカイブへのリンク:LQE2015-1 |
抄録 |
(和) |
近年のLSIは素子の微細化による高性能化を進める一方で、配線層上部のグローバル配線において、信号遅延や発熱などが問題となっている。これらの問題を解決する方法の一つとして、電気配線を光配線に置き換えることが挙げられており、様々な研究が行われている。我々はLSI上光配線を目的として、低消費電力・高効率動作が期待できるIII-V族半導体薄膜構造レーザを提案し、横方向電流注入構造による低電流動作を実現すると共に、その低消費電力・高速動作可能性の理論検討を行ってきた。今回、半導体薄膜分布反射型レーザを試作し、DFB構造より優れた片方向出力特性を得た。DFB領域長30 $mu$m、DBR領域長90 $mu$m の素子において、しきい値電流250 $mu$A、前端面からの外部微分量子効率はDFB構造素子の2.7倍の11%および光出力の前後比6.7を得た。また、位相シフトを導入したDFB領域長80 $mu$m、DBR領域長200 $mu$mの素子においては、しきい値電流250 $mu$A(量子井戸単層あたりの電流密度90 $A/cm^2/well$)、前端面からの外部微分量子効率8%が得られた。 |
(英) |
Recent LSI has improved the performance according to the scaling law, while some problems such as signal delay and Joule heating have occurred in the global wire. As one of attractive methods to solve these problems, an introduction of optical interconnects into the LSI has been proposed. For this purpose, we have proposed III-V semiconductor membrane lasers for low power consumption and high efficiency operation, and demonstrated low threshold operation by adopting a lateral-current-injection (LCI) structure. Theoretical investigations of their capabilities of low power consumption and high-speed modulation were also done. This time, we realized semiconductor membrane distributed reflector (DR) laser with low power consumption and high efficiency operation. For the membrane DR laser with the DFB section length of 30 $mu$m and the DBR section length of 90 $mu$m, the threshold current of 250 $mu$A, the external quantum efficiency at front side of 11%, which was 2.6 times of that of a membrane DFB laser, and the output power ratio from the front to the rear side of 6.7 were obtained. On the other hand, for a $lambda$/4-phase shifted membrane DR laser with the DFB section length of 80 $mu$m and the DBR section length of 200 $mu$m, the threshold current of 250 $mu$A (threshold current density of 90 A/$cm^2$/well) and the external quantum efficiency at front side of 8% were also obtained. |
キーワード |
(和) |
半導体レーザ / 薄膜レーザ / 分布反射型レーザ / 表面回折格子 / 強光閉じ込め / / / |
(英) |
semiconductor laser / membrane laser / distributed reflector laser / surface grating / strong optical confinement / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 115, no. 46, LQE2015-1, pp. 1-6, 2015年5月. |
資料番号 |
LQE2015-1 |
発行日 |
2015-05-14 (LQE) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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