【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24IT0016
利用課題名 / Title
長波長帯面発光レーザの作製
利用した実施機関 / Support Institute
東京科学大学 / Science Tokyo
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,リソグラフィ/ Lithography,フォトニクス/ Photonics,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ボンディング/ Bonding
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
西山 伸彦
所属名 / Affiliation
東京科学大学工学院電気電子系 西山研究室
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
IT-003：マスクレス露光装置
IT-008：3連Eガン蒸着装置
IT-010：有機金属気相成長装置
IT-019：基板貼付け装置
IT-020：ウェハ洗浄装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
長波長帯面発光レーザは、光通信、物体計測、センシングなど様々な分野で利用可能である。特に広い波長可変範囲を有する長波長帯面発光レーザを実現できれば、センシングに対して唯一無二の光源となる可能性がある。本研究では、そのためのIII-V族半導体構造を確立することである。そのためARIM装置を利用して、構造を作製する。
実験 / Experimental
ここでは、基本となるトンネル接合を利用することで、電流狭窄行い、発光部を制御したＬＥＤを作製する。まず、トンネル接合および活性層を有するInP系基板を他機関より用意した。その基板にマスクレス露光装置によるリソグラフィで、円形パターンを作製し、その部分を残してトンネル接合をエッチング、その後有機金属気相成長法でInPの再成長を行うことで、電流経路を制限した。その基板に電子ビーム蒸着装置いよる電極を付け、実際にLEDの特性を測定した。また、その基板をウェハ洗浄装置および基板貼り付け装置により反射鏡を有する別基板に接合して特性変化を確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に作製したLEDの光学顕微鏡写真を示す。良好な作製ができていることがわかる。実際のLEDの特性は電流経路の面積に応じた電気抵抗（電流経路が狭くなると、電気抵抗が上昇する）を有するI-V特性と、発光を確認した。これよりトンネル接合を有するLEDは、目的通りの動作をしていることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1:トンネル接合を有するLEDの光学顕微鏡写真
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件