ブラッグ波長離調を用いた半導体薄膜DFB／DRレーザのしきい値電流温度依存性

摘要

集積回路の性能はMOSFETのスケーリング則に基づいて高集積化と高速化が進められてきた。しかし、電気配線層における発熱や信号遅延が性能を律速する問題の一つとしてあげられる。配線の性能を向上させる方法として、既存の電気配線を置き換えるチップ上光配線技術が提案されている。そのためには従来のファイバ通信に使われてきた光素子と比べて極低消費電力動作可能な光源が必要である。我々はそのような極低電力動作可能な光源として、薄膜半導体コア層を誘電体クラッドで挟み込んだ薄膜DFB／DRレーザを提案し、これまでに室温連続条件で低しきい値電流、高効率、高速動作を実現してきた。今回、高温条件での動作特性向上を目的として、ブラッグ波長離調を導入した薄膜DFB／DRレーザの作製と評価を行った。スペクトル特性から離調量はDFBレーザで＋53nm、DRレーザで＋45nmと見積もられ、DFBレーザでは温度範囲20℃＜T＜45℃で温度にほとんど依存しないしきい値電流特性が得られ、DRレーザでは温度90℃においても1mAを下回るしきい値電流が得られた。