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| 講演名 | 2023-12-01 14:25 ITO電極とNb2O5スペーサ層を含む共振器長制御を活用したGaN面発光レーザーの作製 ○渡邊琉加・小林憲汰・柳川光樹・竹内哲也・上山 智・岩谷素顕（名城大）  ED2023-32 CPM2023-74 LQE2023-72 |
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| 抄録 | （和） | 面発光レーザー（VCSEL）の作製において、共振波長、すなわち共振器長の高精度制御が必須である。GaAs系面発光レーザーでは、共振器長制御の有力な手法として、エピタキシャル成長中のその場反射率スペクトル測定が報告されている。GaN系VCSELにおいても、その利用による制御性向上が期待され、本研究グループは、上記測定を用いたGaN系VCSELの共振器長制御を報告した。一方で、その共振器中には、その後のプロセス工程で形成されるITO電極とNb2O5スペーサ層も存在し、エピタキシャル成長中のその場反射率スペクトル測定だけでは不十分な状況である。本報告では、まず、その場反射率スペクトル測定により制御されたGaN共振器サンプル上にITOあるいはNb2O5を成膜して、共振波長シフト量の膜厚依存性、すなわち屈折率も含む情報を得た。次に、導出した屈折率を用いた層設計による、ITO電極とNb2O5スペーサ層を含む4λ共振器のGaN系VCSELを作製した。その結果、設計波長からの差異が0.3%以下、かつ光出力11 mWに達するGaN系VCSELの室温連続動作を実証した。 |
| （英） | In the fabrication of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs), high controllability of the resonance wavelength, in other words cavity length, is essential. In GaAs-based VCSELs, an in-situ reflectivity spectra measurement during the epitaxial growth have been reported as a useful tool for the precise cavity length control. The use of this tool is also expected to improve the controllability of GaN-based VCSELs, and this research group reported the cavity length control of GaN-based VCSELs with the above measurement. On the other hand, there are ITO electrode and Nb2O5 spacer formed in the subsequent process steps in that cavity, and in-situ reflectivity spectra measurements during epitaxial growth is insufficient. In this report, we first deposited ITO or Nb2O5 on GaN cavity samples controlled by in-situ reflectivity spectra measurements to obtain the thickness dependence of the resonance wavelength shift, in other words the information including the refractive index. Next, we fabricated a GaN-based VCSEL with a 4λ cavity including ITO electrode and Nb2O5 spacer based on a layer design using the derived refractive index. As a result, we demonstrated room-temperature continuous operation of a GaN-based VCSEL with a difference from the designed resonance wavelength of less than 0.3% and an optical output power of 11 mW. | |
| キーワード | （和） | 半導体 / 面発光レーザー / 共振器長制御 / その場反射率スペクトル測定 / / / / |
| （英） | semiconductor / VCSEL / cavity length control / in-situ reflectivity spectra measurement / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 290, LQE2023-72, pp. 80-83, 2023年11月. | |
| 資料番号 | LQE2023-72 | |
| 発行日 | 2023-11-23 (ED, CPM, LQE) | |
| ISSN | 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) | |
| PDFダウンロード | ED2023-32 CPM2023-74 LQE2023-72 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE ED CPM |
| 開催期間 | 2023-11-30 - 2023-12-01 |
| 開催地（和） | アクトシティ浜松 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 窒化物半導体光・電子デバイス・材料，関連技術，及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | LQE |
| 会議コード | 2023-11-LQE-ED-CPM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ITO電極とNb2O5スペーサ層を含む共振器長制御を活用したGaN面発光レーザーの作製 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Fabrication of GaN-based VCSELs with cavity length control including ITO electrode and Nb2O5 spacer |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 半導体 / semiconductor |
| キーワード(2)（和/英） | 面発光レーザー / VCSEL |
| キーワード(3)（和/英） | 共振器長制御 / cavity length control |
| キーワード(4)（和/英） | その場反射率スペクトル測定 / in-situ reflectivity spectra measurement |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渡邊 琉加 / Ruka Watanabe / ワタナベ ルカ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 憲汰 / Kenta Kobayashi / コバヤシ ケンタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 柳川 光樹 / Mitsuki Yanagawa / ヤナガワ ミツキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 竹内 哲也 / Tetsuya Takeuchi / タケウチ テツヤ |
| 第4著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上山 智 / Satoshi Kamiyama / カミヤマ サトシ |
| 第5著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岩谷 素顕 / Motoaki Iwaya / イワヤ モトアキ |
| 第6著者 所属（和/英） | 名城大学 (略称： 名城大) Meijo University (略称： Meijo Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-12-01 14:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | LQE |
| 資料番号 | ED2023-32, CPM2023-74, LQE2023-72 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.288(ED), no.289(CPM), no.290(LQE) |
| ページ範囲 | pp.80-83 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2023-11-23 (ED, CPM, LQE) |
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