| 講演名 | 2014-08-21 BCB貼り付けによるSi基板上集積導波路形半導体薄膜DFBレーザ(光部品・電子デバイス実装技術・信頼性,及び一般) 井上 大輔, 李 智恩, 平谷 拓生, 厚地 祐輝, 雨宮 智宏, 西山 伸彦, 荒井 滋久, |
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| 抄録(和) | 集積回路の微細化に伴う配線遅延や発熱の増大を解決する方法として、銅電気グローバル配線を光配線に代替するオンチップ光配線技術が期待されている。我々は、オンチップ光配線用レーザ光源に要求される極低消費電力動作を達成できる構造として、半導体薄膜DFBレーザを提案している。今回、BCB貼り付けを用いてSi基板上に直接貼り付けした半導体薄膜レーザの室温連続動作を実現し、共振器長350μm、ストライプ幅0.7μmの素子においてしきい値電流2.5mA、前端面からの外部微分量子効率22%を実現した。このファブリ・ペロー共振器構造薄膜レーザの外部微分量子効率の共振器長依存性より、内部量子効率は75%、導波路損失は42cm^<-1>と見積もられた。また、半導体薄膜レーザと光導波路の集積化に向けてButt-Joint再成長技術を用いて、Si基板上にBCB貼り付けした導波路集積形の半導体薄膜DFBレーザを試作した結果、共振器長50μm、ストライプ幅0.8μmの素子において、しきい値電流250μAでの室温連続動作を実現した。 |
| 抄録(英) | On-chip optical interconnection technology which can replace copper electrical global wiring to optical wiring is expected as a promising solution for increasing RC delay and heating in large scale integrated circuit. We have proposed semiconductor membrane distributed-feedback laser which satisfies requirements for the light source of the on-chip optical interconnection. In this paper, room-temperature continuous-wave (RT-CW) operation of membrane laser bonded on Si subst. A threshold current of 2.5 mA and the differential quantum efficiency from the front facet of 22% were obtained for a Fabry-Perot cavity laser with the cavity length of 350 μm and the stripe width of 0.7 μm. From the cavity length dependence of the differential quantum efficiency, we obtained an internal quantum efficiency of 75% and a waveguide loss of 42 cm^<-1>. Furthermore, for the integration of membrane laser with waveguide, we realized membrane distributed-feedback lasers integrated with butt-jointed passive waveguide bonded on Si substrate. As a results, a RT-CW operation of the waveguide integrated type membrane DFB laser with a threshold current of 250 μA for the cavity length of 50 μm and the stripe width of 0.8 μm. |
| キーワード(和) | 半導体薄膜レーザ / DFBレーザ / 光配線 / BCB貼り付け / Butt-Joint再成長 |
| キーワード(英) | Semiconductor membrane laser / Distributed-feedback laser / Optical interconnection / BCB bonding / Butt-joint regrowth |
| 資料番号 | R2014-26,EMD2014-31,CPM2014-46,OPE2014-56,LQE2014-30 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EMD |
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| 開催期間 | 2014/8/14(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electromechanical Devices (EMD) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | BCB貼り付けによるSi基板上集積導波路形半導体薄膜DFBレーザ(光部品・電子デバイス実装技術・信頼性,及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Integrated waveguide type membrane DFB lasers by BCB bonding on Si substrate |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 半導体薄膜レーザ / Semiconductor membrane laser |
| キーワード(2)（和/英） | DFBレーザ / Distributed-feedback laser |
| キーワード(3)（和/英） | 光配線 / Optical interconnection |
| キーワード(4)（和/英） | BCB貼り付け / BCB bonding |
| キーワード(5)（和/英） | Butt-Joint再成長 / Butt-joint regrowth |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 井上 大輔 / Daisuke INOUE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 李 智恩 / Jieun LEE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 平谷 拓生 / Takuo HIRATANI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 厚地 祐輝 / Yuki ATSUJI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 雨宮 智宏 / Tomohiro AMEMIYA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京工業大学量子ナノエレクトロニクス研究センター Quantum Nanoelectronics Research Center, Tokyo Institute of Technology |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 西山 伸彦 / Nobuhiko NISHIYAMA |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 荒井 滋久 / Shigehisa ARAI |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 東京工業大学電気電子工学専攻:東京工業大学量子ナノエレクトロニクス研究センター Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology:Quantum Nanoelectronics Research Center, Tokyo Institute of Technology |
| 発表年月日 | 2014-08-21 |
| 資料番号 | R2014-26,EMD2014-31,CPM2014-46,OPE2014-56,LQE2014-30 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 184 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
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