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- W2534778819 abstract "これまで我々は、電気的な入力信号に対し、電気および光信号として出力可能な窒化物半導体 発光トランジスタ(LET)を作製してきた[1]。この素子は、原理的に高速の光変調が可能であるため、 トランジスタとしてだけでなく、高速の発光素子としても有望である。前回までに、10 MHz程度 の入力に対し、光出力が追従して変調することを報告した[2]。今回、電気出力の変調速度と同等 (数百MHz)の光出力変調が可能か検討した結果について報告する。 評価に用いた LETは、Pnp AlGaN/InGaN/GaN HBTである。層構造は、ECR成膜 AlON膜付サ ファイア基板上に有機金属気相成長法により直接成長した、GaN(2 μm)、p-AlGaN/GaN 超格子サ ブコレクタ(~4 μm)、GaNコレクタ(~900 nm)、組成傾斜 InGaN(30 nm)、n+-In0.04Ga0.96Nベース(50 nm)、 p-AlGaN (10 nm)および p-AlGaN/GaN超格子(40 nm)エミッタである。電気的特性は高周波プロー ブを用いて測定し、LET動作時の発光は、基板側(素子裏面)に配置した高速(遮断周波数 1GHz) の APDによって検出した。入出力信号は、オシロスコープにより観測した。 作製した LETのトランジスタとしての高周波特性の一例として、エミッタ面積が 20 μm × 20 μmの素子で、遮断周波数 (fT)および最大発振周波数 (fMAX)は、fT = 610 MHz、fMAX = 370 MHz で あった。光出力の変調特性は、十分な出力強度を得るため、エミッタ面積が 30 μm × 30 μmの素 子を使用した。入力信号は、dcバイアスに周波数 50 MHz ~ 400 MHzの正弦波(VPP = 1 V)を重畳し たものである。LETへの dcバイアスはエミッタ接地で、ベース電流 1 mA、コレクタ電圧 20 V である。Fig. 1に、オシロスコープによって観測した (a) 入力信号(400 MHz)、(b) LETの電気出 力信号、および (c) APDの出力(光出 力)を示す。入力信号に対し、電気出 力だけでなく、光出力も追従して変調 していることが明らかとなった。この 結果は、LET がトランジスタとしてだ けでなく、高速変調できる発光素子と しても有望であること示している。 [1] K. Kumakura et al. International Conference on Nitride Semiconductors 2013, ICNS-10, Washington, B8.01 [2] 熊倉 他、第 74回応用物理学会秋季 学術講演会 19p-B5-22. -0.5 0.0 0.5" @default.
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