Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Fabrication of (110)-oriented GaAs/AlGaAs quantum wells with high MBE growth rate for spin-controlled VCSELs
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Iba, Satoshi |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | 1. はじめに 分子線エピタキシー (MBE) 法により作製された GaAs(110)面方位の量子井戸 (QW) は、室温 で nsオーダーの長いスピン緩和時間を示すことから[1]、(100)QWと比較してスピン偏極面発光レ ーザの発光層として有利である[2,3]。面発光レーザは数 μm-10 μm に及ぶ多層膜構造を有するた め、1.0 μm/h 程度の結晶成長速度が要求される。しかしながら、MBE 法による GaAs(110)結晶成 長は、一般的な(100)結晶と比較して数倍の As 供給量が必要であることから[1,3]、従来は比較的 遅い (~ 0.5 μm/h) 成長速度が用いられてきた。また、レーザ発光層としての応用を視野に入れた 場合、十分な発光強度を確保するためには nsオーダーのキャリア寿命の値が必要とされる。しか し GaAs(110)QWの電子ダイナミクスに関する研究は専らスピン物性に着目しており、キャリア寿 命を詳細に評価した例は限られている[4]。本研究では、MBE 法により GaAs/AlGaAs(110) 多重量 子井戸 (MQW) を従来の約 2倍の成長速度 (1.0 μm/h) にて作製し、キャリア寿命およびスピン緩 和時間の両方を詳細に評価した。 2. 実験 GaAs(110)基板上に成長温度 (Tg =350, 400, 450 o C) と As4/Ga フラックス比(=20, 40, 60)を変えて 20周期の GaAs/AlGaAs MQW を作製した。キャリア寿命およびスピン緩和時間はストリークカメ ラを用いた時間分解フォトルミネセンス (PL) 法により評価した。 3. 結果 図 1に室温におけるキャリア寿命の成長条件依存性を示す。Tg = 350 o Cで作製された試料は、 キャリア寿命が時間分解能レベル(~ 50 ps)と極めて短い、すなわち、非発光再結合レートが極めて 高いため発光層として適さない。キャリア寿命は Tg および As4/Ga 比の増加に伴い増大する傾向 があり、両者共に最も高い条件(Tg = 450 o C、As4/Ga = 60) で作製された試料では 2 ns以上に達し た。また、同試料はスピン緩和時間も 2 ns以上の値を示した。以上より、成長速度 1.0 μm/h の条 件においても、スピン面発光レーザの発光層に適 した GaAs/AlGaAs(110) MQWを作製可能であるこ とが明らかになった。 謝辞 本 研 究 は JSPS 科 研 費 26103003, 26103004, 26709027の助成を受けた。 参考文献 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015a/14a-2W-11/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
