MOCVDを用いたGaN／AlGaNテラヘルツ量子カスケードレーザ（THz-QCL）の作製と7THz発振動作

摘要

テラヘルツ量子カスケードレーザ（THz-QCL）は小型，連続動作，狭線幅，高出力，長寿命といった特長を持つことから，簡便に扱えるテラヘルツ光源として期待されている。窒化物半導体はヒ素系材料よりも大きなLOフォノン散乱エネルギーを持つため，THz-QCLにおける5-12THz帯の発振周波数の拡大と室温での動作を実現することが期待されている。本研究では有機金属気相成長（MOCVD）法を用いてGaN系THz-QCLを作製し，その構造と光学評価を行った。MOCVD法で作製したTHz-QCL構造は分子線エピタキシ法で成長した構造と比較して，モザイク性や貫通転位密度が大幅に減少した。またTHz-QCL素子への電流注入によって，未踏領域7THz からのレーザ発振を世界で初めて観測した。