位相変調器用InGaAs/InAlAs五層非対称結合量子井戸の歪導入による特性改善の理論検討

摘要

InGaAs/InAlAs五層非対称結合量子井戸（FACQW）は，透明波長領域において巨大な屈折率変化を低電界・広波長域で得られ，高性能な光機能デバイスへの応用が期待される.これまで，InGaAs/InAlAsFACQWは，InP基板に対し格子整合するⅢ族組成比を用いて設計を行ってきたが，本研究では，Ⅲ族組成比を変化させることにより積極的に歪みを導入し，価電子帯構造を変化させることにより，より優れた電界誘起屈折率変化特性を有するFACQW構造を見出した.これにより，V_π・L（印加電圧と変調部長の積）が約1/2となり，さらなる低電圧駆動が期待される.%An InGaAs/InAlAs five-layer asymmetric coupled quantum well (FACQW) theoretically shows giant refractive index change over wide wavelength region at low applied voltage and is promising for high performance optical devices based on phase shift. By introducing strain to the FACQW, valence band dispersions are modified and it improves the FACQW's electrorefractive index changes. For instance, V_π·L (product of applying voltage and modulation length) decreases by half. The proposed strained FACQW is very promising for high-performance optical modulators and switches.