化合物レーザーをシリコンにモノリシック集積する試み（前編）：福田昭のデバイス通信（166） imecが語る最新のシリコンフォトニクス技術（26）（2/2 ページ）

» 2018年10月12日 11時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

InGaAsの量子井戸レーザーをシリコン基板に作製

　この手法「アスペクト比トラッピング（Aspect Ratio Trapping）」を利用して、インジウム・ガリウム・ヒ素（InGaAs）の量子井戸（QW：Quantum Well）半導体レーザーを試作してみせた。シリコン基板の表面に二酸化シリコン（SiO₂）の絶縁膜を形成して細長い溝を切る。この細長い溝を通してGaAsをシリコン基板表面から成長させる。GaAsの成長とともに発生した貫通転位は、溝の壁で成長が止まる。

　結晶欠陥が大幅に減少したGaAs層をバッファ層として使い、ガリウム・リン・ヒ素（GaPAs）層とInGaAs層の量子井戸構造を形成して発光層とする。

「アスペクト比トラッピング（Aspect Ratio Trapping）」を利用してInGaAsの量子井戸半導体レーザーをシリコン基板から直接、製造。左は構造図。中央は製造した半導体レーザーの断面を電子顕微鏡で観察した画像。左は発光モードのシミュレーション結果。出典：imec（クリックで拡大）

（後編に続く）

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