JP6524165B2 - 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 - Google Patents
光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6524165B2 JP6524165B2 JP2017175652A JP2017175652A JP6524165B2 JP 6524165 B2 JP6524165 B2 JP 6524165B2 JP 2017175652 A JP2017175652 A JP 2017175652A JP 2017175652 A JP2017175652 A JP 2017175652A JP 6524165 B2 JP6524165 B2 JP 6524165B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- quantum
- contact
- optical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 70
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 99
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 83
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 50
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 46
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 343
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 220
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 159
- 239000011797 cavity material Substances 0.000 description 146
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 12
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 7
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 3
- WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenezinc Chemical compound [Zn]=S WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-AAKVHIHISA-N 2,3-bis[[(z)-12-hydroxyoctadec-9-enoyl]oxy]propyl (z)-12-hydroxyoctadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCC(O)C\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCC\C=C/CC(O)CCCCCC)COC(=O)CCCCCCC\C=C/CC(O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-AAKVHIHISA-N 0.000 description 1
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical group [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 InAlAsP Chemical compound 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- PJLJHXZTANASPP-UHFFFAOYSA-N O.OO.OS(O)(=O)=O Chemical compound O.OO.OS(O)(=O)=O PJLJHXZTANASPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBGCACIOPCILDG-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Ge].[Au] Chemical compound [Ni].[Ge].[Au] MBGCACIOPCILDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910001258 titanium gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/341—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires
- H01S5/3412—Structures having reduced dimensionality, e.g. quantum wires quantum box or quantum dash
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/08—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
- H01L33/105—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector with a resonant cavity structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/16—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
本出願は、2014年10月22日に出願された英国特許出願第1418805.6号からの優先権の利益に基づいたものであり、この優先権の利益を主張し、その内容全体は参照によってここに組み込まれる。
[技術分野]
ここに説明される実施形態は、一般に、例えば光子源などの光学デバイスおよびその製造方法の分野に関する。
基板上に第1の反射構造を形成するステップと、
第1の金属材料の分離した複数の液滴を堆積させるステップと、
第2のV族材料を供給するステップであって、第2の材料が第1の材料の液滴と反応して複数の量子エミッタを形成するステップと、
第2の反射構造を形成するステップと、
を備え、第1の反射構造および第2の反射構造がキャビティ構造を定める、方法が提供される。
基板と第1の反射構造との間に第1のドープ層を形成するステップと、
第2の反射構造上にあって第2の反射構造と接触する第2のドープ層を形成するステップと、
p-i-n接合を形成するために、第1の電極を第1のドープ層に、第2の電極を第2のドープ層に接触させるステップと、
をさらに備える。n型電極窓は、リソグラフィおよびエッチングを使用して形成されてもよい。
第1の層および複数の量子エミッタ上にあって第1の層および複数の量子エミッタと接触する第2の層であって、その上に第2の反射構造が形成される第2の層を形成するステップと、
をさらに備える。
第1の反射構造上にあって第1の反射構造と接触する第1の層を形成するステップと、
第1の層上にあって第1の層と接触する第3の層であって、その上に複数の量子エミッタが形成される第3の層を形成するステップと、
第3の層および複数の量子エミッタ上にあって第3の層および複数の量子エミッタと接触する第2の層であって、その上に第2の反射構造が形成される第2の層を形成するステップと、
をさらに含む。
第1の反射構造上にあって第1の反射構造と接触する第1の層を形成するステップと、
第1の層上にあって第1の層と接触する第3の層であって、その上に複数の量子エミッタが形成される第3の層を形成するステップと、
第3の層および複数の量子エミッタ上にあって第3の層および複数の量子エミッタと接触する第3の材料の第4の層を形成するステップと、
第4の層上にあって第4の層と接触する第2の層であって、その上に第2の反射構造が形成される第2の層を形成するステップと、
をさらに含む。
第1の反射構造上にあって第1の反射構造と接触する第1の層であって、その上に複数の量子エミッタが形成される第1の層を形成するステップと、
第1の層および複数の量子エミッタ上にあって第1の層および複数の量子エミッタと接触する第3の層を形成するステップと、
第3の層上にあって第3の層と接触する第2の層であって、その上に第2の反射構造が形成される第2の層を形成するステップと、
をさらに含む。
Claims (24)
- 基板と、
第1の反射構造、第2の反射構造、および前記第1の反射構造と前記第2の反射構造との間のキャビティ媒体を含み、前記基板上にあるキャビティ構造と、
を備え、前記キャビティ媒体は、第1の半導体層、第2の半導体層、および第3の半導体層を含む複数の半導体層と、量子エミッタと、を含み、前記量子エミッタは、前記複数の半導体層のうち、前記第2の半導体層を含む複数の半導体層と接触し、前記量子エミッタと接触する前記複数の半導体層のすべては、前記量子エミッタの高さより大きい厚さを有し、前記第1の半導体層および前記第3の半導体層は、第1の材料で形成されており、前記第2の半導体層は、前記第1の材料とは異なる第2の材料で形成されており、前記第1の半導体層は、前記第1の反射構造と前記第2の半導体層との間に設けられ、前記第3の半導体層は、前記第2の半導体層と前記第2の反射構造との間に設けられ、前記第1の反射構造は、前記基板と前記第2の反射構造との間に設けられ、前記キャビティ構造は、前記基板の001配向表面上にある、光学デバイス。 - 前記量子エミッタと接触する前記複数の半導体層は、前記第1の半導体層および前記第2の半導体層のみを含む、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタと接触する前記複数の半導体層は、前記第2の半導体層および前記第3の半導体層のみを含む、請求項1に記載の光学デバイス。
- 複数の量子エミッタがある、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタの高さは3nmより大きい、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記層の面内における前記量子エミッタの最大寸法は3nmより大きい、請求項1に記載の光学デバイス。
- 双極子軸の方向にランダム分布を有する複数の量子エミッタを有する量子エミッタ層を備える請求項1に記載の光学デバイス。
- 微細構造分裂にランダム分布を有する複数の量子エミッタを有する量子エミッタ層を備える請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタの少なくとも1つの微細構造分裂は10μeV未満である、請求項4に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタの密度は10個/μm2未満である、請求項4に記載の光学デバイス。
- 前記光学デバイスは、AsまたはPと結合したGa、InまたはAlを含む少なくとも1つの化合物を備える、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタと接触するウェッティング層がない、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタは光学的に励起され、前記光学デバイスは前記量子エミッタを光学的に励起するように構成されたレーザーをさらに備える、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記量子エミッタは電気的に励起され、前記光学デバイスは前記量子エミッタを電気的に励起するように構成された電気コンタクトをさらに備える、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記第1の反射構造および前記第2の反射構造は、分布ブラッグ反射器である、請求項1に記載の光学デバイス。
- 前記光学デバイスは量子もつれ光子源である、請求項1に記載の光学デバイス。
- 光学デバイスを形成する方法であって、
基板上に第1の反射構造を形成するステップと、
前記第1の反射構造上にキャビティ媒体を形成するステップと、
前記キャビティ媒体上に第2の反射構造を形成するステップと、
を備え、
前記キャビティ媒体を形成するステップは、
第1の金属材料の分離した複数の液滴を堆積させるステップと、
第2のV族材料を供給するステップであって、前記第2のV族材料が前記第1の金属材料の前記液滴と反応して複数の量子エミッタを形成するステップと、
を備え、
前記第1の反射構造および前記第2の反射構造がキャビティ構造を定め、前記キャビティ媒体は、第1の半導体層、第2の半導体層、および第3の半導体層を含む複数の半導体層と、前記量子エミッタと、を含み、前記量子エミッタは、前記複数の半導体層のうち、前記第2の半導体層を含む複数の半導体層と接触し、前記量子エミッタと接触する前記複数の半導体層のすべては、前記量子エミッタの高さより大きい厚さを有し、前記第1の半導体層および前記第3の半導体層は、第1の半導体材料で形成され、前記第2の半導体層は、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料で形成され、前記第1の半導体層は、前記第1の反射構造と前記第2の半導体層との間に設けられ、前記第3の半導体層は、前記第2の半導体層と前記第2の反射構造との間に設けられ、前記キャビティ構造は、前記基板の001配向表面上にある、方法。 - 前記キャビティ媒体を形成するステップは、
前記第1の半導体材料で、前記第1の半導体層を形成するステップと、
前記第2の半導体材料で、前記第1の半導体層上に前記第1の半導体層と接触する前記第2の半導体層を形成するステップと、
をさらに備え、前記量子エミッタは、前記第2の半導体層上に形成され、
前記キャビティ媒体を形成するステップは、
前記第1の半導体材料で、前記第2の半導体層および前記量子エミッタ上に前記第2の半導体層および前記量子エミッタと接触する前記第3の半導体層を形成するステップ
をさらに備える、請求項17に記載の方法。 - 前記キャビティ媒体を形成するステップは、
前記第1の半導体材料で、前記第1の半導体層を形成するステップ
をさらに備え、前記量子エミッタは、前記第1の半導体層上に形成され、
前記キャビティ媒体を形成するステップは、
前記第2の半導体材料で、前記第1の半導体層および前記量子エミッタ上に前記第1の半導体層および前記量子エミッタと接触する前記第2の半導体層を形成するステップと、
前記第1の半導体材料で、前記第2の半導体層上に前記第2の半導体層と接触する前記第3の半導体層を形成するステップと、
をさらに備える、請求項17に記載の方法。 - 前記基板と前記第1の反射構造との間に第1のドープ層を形成するステップと、
前記第2の反射構造上にあり前記第2の反射構造と接触する第2のドープ層を形成するステップと、
p-i-n接合を形成するために、第1の電極を前記第1のドープ層に、第2の電極を前記第2のドープ層に接触させるステップと、
をさらに備える請求項17に記載の方法。 - 前記第1の反射構造および前記第2の反射構造は分布ブラッグ反射器である、請求項17に記載の方法。
- 前記光学デバイスは、AsまたはPと結合したGa、InまたはAlを含む少なくとも1つの化合物を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記第1の金属材料はInであり、前記第2のV族材料はAsである、請求項17に記載の方法。
- 前記量子エミッタの密度は20個/μm2未満である、請求項17に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1418805.6 | 2014-10-22 | ||
GB1418805.6A GB2531568B (en) | 2014-10-22 | 2014-10-22 | An optical device and method of fabricating an optical device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015183800A Division JP2016086156A (ja) | 2014-10-22 | 2015-09-17 | 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018011076A JP2018011076A (ja) | 2018-01-18 |
JP6524165B2 true JP6524165B2 (ja) | 2019-06-05 |
Family
ID=52013442
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015183800A Pending JP2016086156A (ja) | 2014-10-22 | 2015-09-17 | 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 |
JP2017175652A Active JP6524165B2 (ja) | 2014-10-22 | 2017-09-13 | 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015183800A Pending JP2016086156A (ja) | 2014-10-22 | 2015-09-17 | 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9654283B2 (ja) |
JP (2) | JP2016086156A (ja) |
GB (1) | GB2531568B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2531568B (en) * | 2014-10-22 | 2018-07-04 | Toshiba Res Europe Limited | An optical device and method of fabricating an optical device |
GB2555100B (en) | 2016-10-14 | 2020-07-08 | Toshiba Res Europe Limited | A photon source and a method of fabricating a photon source |
CN106571292A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-04-19 | 华南理工大学 | 一种在GaAs(511)A衬底上生长高质量InAs量子点的方法 |
DE102016014938B4 (de) * | 2016-12-14 | 2019-06-27 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Lichtemittervorrichtung, basierend auf einem photonischen Kristall mit säulen- oder wandförmigen Halbleiterelementen, und Verfahren zu deren Betrieb und Herstellung |
ES2792076T3 (es) * | 2017-02-08 | 2020-11-10 | Consejo Superior Investigacion | Dispositivo monolítico fuente de luz cuántica ajustable y circuito óptico cuántico del mismo |
GB201703594D0 (en) * | 2017-03-07 | 2017-04-19 | Univ Of Lancaster | Single photon source |
DE102018133047A1 (de) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Leuchtdiode, verfahren zur herstellung einer leuchtdiode und optoelektronische vorrichtung |
JP7056628B2 (ja) * | 2019-06-28 | 2022-04-19 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置およびプロジェクター |
CN111896488B (zh) * | 2020-07-31 | 2021-08-10 | 上海大学 | 一种纠缠源与线性阻尼检测污染液滴装置 |
CN114142946B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-04-28 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种集成量子纠缠光源的光量子芯片的制备方法及其结构 |
JP2023127163A (ja) * | 2022-03-01 | 2023-09-13 | スタンレー電気株式会社 | 垂直共振器型発光素子 |
KR102664635B1 (ko) * | 2022-08-17 | 2024-05-09 | 한국광기술원 | 마이크로 vcsel 및 마이크로 vcsel 어레이 |
KR102664633B1 (ko) * | 2022-08-17 | 2024-05-09 | 한국광기술원 | 빔 품질을 향상시킨 마이크로 vcsel 및 마이크로 vcsel 어레이 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4138930B2 (ja) | 1998-03-17 | 2008-08-27 | 富士通株式会社 | 量子半導体装置および量子半導体発光装置 |
US6816525B2 (en) * | 2000-09-22 | 2004-11-09 | Andreas Stintz | Quantum dot lasers |
WO2002056238A2 (en) * | 2000-12-15 | 2002-07-18 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Quantum-dot triggered photon and triggered photon pair |
WO2003001636A1 (de) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Infineon Technologies Ag | Photonen-emitter und datenübertragungsvorrichtung |
WO2004055900A1 (ja) | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Japan Science And Technology Agency | 不均一な量子ドットを有する半導体積層構造、それを用いた発光ダイオード、半導体レーザダイオード及び半導体光増幅器並びにそれらの製造方法 |
JP4583726B2 (ja) | 2003-05-23 | 2010-11-17 | 富士通株式会社 | 量子半導体装置およびその作製方法 |
GB2403344B (en) * | 2003-06-24 | 2005-08-24 | Toshiba Res Europ Ltd | A photon source and method of fabricating a photon source |
JP4032103B2 (ja) * | 2003-08-11 | 2008-01-16 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 量子ドットによる演算回路 |
DE102005057800B4 (de) | 2005-11-30 | 2009-02-26 | Technische Universität Berlin | Einzelphotonenquelle und Verfahren zu deren Herstellung und Betrieb |
US7615389B2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-11-10 | Corning Incorporated | GaN lasers on ALN substrates and methods of fabrication |
JP2009016709A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | National Institute For Materials Science | 量子ドット作製法と量子ドット半導体 |
JP2009016710A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | National Institute For Materials Science | レーザ発振素子 |
JP5187884B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2013-04-24 | 国立大学法人名古屋大学 | 量子ドットの製造方法 |
US7777233B2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-08-17 | Eastman Kodak Company | Device containing non-blinking quantum dots |
CN101499617A (zh) * | 2008-01-30 | 2009-08-05 | 中国科学院半导体研究所 | 采用光子晶体微腔和晶片键合技术实现电注入的单光子源 |
JP2010177346A (ja) | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅器及び光増幅方法 |
JP2010194940A (ja) | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Canon Chemicals Inc | ローラの成形装置および成形方法 |
US8670471B2 (en) * | 2009-02-27 | 2014-03-11 | California Institute Of Technology | Photonic crystal cavities and related devices and methods |
JP5382696B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2014-01-08 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 半導体光素子と半導体太陽電池 |
GB2475099B (en) * | 2009-11-06 | 2012-09-05 | Toshiba Res Europ Ltd | A photon source for producing entangled photons |
JP2011204900A (ja) | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nec Corp | 量子もつれ光子対発生装置と方法 |
GB2480265B (en) * | 2010-05-10 | 2013-10-02 | Toshiba Res Europ Ltd | A semiconductor device and a method of fabricating a semiconductor device |
US8149888B1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-03 | Technische Universitat Berlin | Single photon source |
US8349712B2 (en) * | 2011-03-30 | 2013-01-08 | Technische Universitat Berlin | Layer assembly |
GB2488199B (en) * | 2012-01-23 | 2013-02-06 | Toshiba Res Europ Ltd | Tuneable quantum light source |
JP6031978B2 (ja) * | 2012-11-30 | 2016-11-24 | 富士通株式会社 | 半導体量子ドットの製造方法、単一光子発生器及びその製造方法 |
US9240449B2 (en) * | 2014-05-26 | 2016-01-19 | Yu-chen Chang | Zero-dimensional electron devices and methods of fabricating the same |
GB2531568B (en) * | 2014-10-22 | 2018-07-04 | Toshiba Res Europe Limited | An optical device and method of fabricating an optical device |
-
2014
- 2014-10-22 GB GB1418805.6A patent/GB2531568B/en active Active
-
2015
- 2015-09-16 US US14/855,897 patent/US9654283B2/en active Active
- 2015-09-17 JP JP2015183800A patent/JP2016086156A/ja active Pending
-
2017
- 2017-09-13 JP JP2017175652A patent/JP6524165B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018011076A (ja) | 2018-01-18 |
JP2016086156A (ja) | 2016-05-19 |
GB2531568B (en) | 2018-07-04 |
GB2531568A (en) | 2016-04-27 |
GB201418805D0 (en) | 2014-12-03 |
US9654283B2 (en) | 2017-05-16 |
US20160118774A1 (en) | 2016-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6524165B2 (ja) | 光学デバイスおよび光学デバイスを製造する方法 | |
Skiba-Szymanska et al. | Universal growth scheme for quantum dots with low fine-structure splitting at various emission wavelengths | |
Alias et al. | Review of nanophotonics approaches using nanostructures and nanofabrication for III-nitrides ultraviolet-photonic devices | |
JP5404689B2 (ja) | 半導体素子、及び半導体素子製造方法 | |
KR102208684B1 (ko) | 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
JP4891579B2 (ja) | フォトニック結晶構造を備える素子の製造方法 | |
Zhang et al. | Advances in III‐nitride semiconductor microdisk lasers | |
US20030218143A1 (en) | Photon source and method of operating a photon source | |
Biccari et al. | Site‐controlled single‐photon emitters fabricated by near‐field illumination | |
US20220052236A1 (en) | Semiconductor devices with structures for emitting or detecting light | |
WO2021076786A1 (en) | Nanocrystal surface-emitting lasers | |
US20230395746A1 (en) | Core-Shell InGaN/AlGaN Quantum Nanowire Photonic Structures | |
US11769858B2 (en) | Light emitting device and method of making the same | |
JP6419873B2 (ja) | 光デバイスおよびその製作のための方法 | |
EP3081968A1 (en) | Photonic system | |
Jaffal et al. | Highly linear polarized emission at telecom bands in InAs/InP quantum dot-nanowires by geometry tailoring | |
US20230207727A1 (en) | Photon source and method of fabricating a photon source | |
Wang | High-performance III-V quantum-dot lasers monolithically grown on Si and Ge substrates for Si photonics | |
JP6031978B2 (ja) | 半導体量子ドットの製造方法、単一光子発生器及びその製造方法 | |
US20230361531A1 (en) | Laser device and method of manufacturing the same | |
CN109378708B (zh) | 蓝光边发射激光器及其制备方法 | |
Nanwani et al. | Engineering Efficient Light Sources for Silicon Photonics: III-V Nano-heterostructures Monolithically Grown on Silicon | |
Chang | Hybrid III-V Semiconductor Nanowires on Silicon | |
Ohori et al. | Photoluminescence emission from as-etched quantum nanodisks fabricated by bio-template and neutral beam etching process | |
Yacomotti et al. | Efficient free space coupling in 2D semi-conductor photonic crystal nanocavities |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190426 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6524165 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |