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J-GLOBAL ID：201802233460738449   整理番号：18A0322568

Si上半導体薄膜DRレーザの低電流・高速動作化について

Low Current and High Speed Operation of Membrane Distributed-Reflector Laser on Silicon

著者 (8件)： 中村なぎさ (東京工大) ,  冨安高弘 (東京工大) ,  平谷拓生 (東京工大) ,  井上大輔 (東京工大) ,  瓜生達也 (東京工大) ,  雨宮智宏 (東京工大) ,  西山伸彦 (東京工大) ,  荒井滋久 (東京工大)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 117  号： 405(EMT2017 75-127)  ページ： 121-126  発行年： 2018年01月18日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 大規模集積回路はこれまで,スケーリング則に従い高性能化を実現してきた。しかし近年,スケーリング則に伴う素子の微細化によりグローバル電気配線層において配線遅延や発熱といった問題が生じてきている。そこで,グローバル電気配線層を光配線で置き換えるオンチップ光配線が期待されており,極低消費電力かつ超高速動作可能な光デバイスが必要と考えられる。我々は,従来の半導体レーザに比べ3倍程度高いモード利得が得られる半導体薄膜(メンブレン)構造を有する分布帰還(DFB)レーザおよび分布反射型(DR)レーザを提案し,その極低電流動作を報告してきた。今回,半導体薄膜DRレーザの高効率動作化を目的として,p-InP層の低濃度化およびp電極までの距離短縮化を行い,しきい値電流0.21mA,前端面外部微分量子効率32%,電力変換効率12%の低電流・高効率動作を実現すると共に,バイアス電流1.06mA,バイアス電圧1.76Vおいて20Gbit/sの高速直接変調(エネルギーコスト93fJ/bit)に成功した。薄膜導波路構造にリッジ構造を導入することを検討した結果,さらに3割程度の低エネルギーコスト化が可能であることをシミュレーションより明らかにした。(著者抄録)

シソーラス用語： LSI【IC】 ,  スケール則 ,  *遅れ ,  発熱 ,  配線 ,  光回路 ,  *分布帰還形レーザ ,  *光変調 ,  半導体レーザ
準シソーラス用語： 大規模集積回路 ,  スケーリング則 ,  *配線遅延 ,  光配線 ,  *直接変調

分類 (1件)： 半導体レーザ  (BD04070L)

引用文献 (20件)：

• R. H. Dennard, F. H. Gaensslen, V. L. Rideout, E. Bassous, and A. R. LeBlanc, ′′Design of ion-implanted MOSFET's with very small physical dimensions,′′ IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 9, pp. 256-268, Oct. 1974.
• P. Kapur, J. P. McVittie, and K. C. Saraswat, ′′Technology and reliability constrained future copper interconnects-Part I: Resistance modeling,′′ Trans. Electron Devices, vol.49, no.4, pp.590-597, Apr. 2002.
• T. Sakurai, ′′Approximation of wiring delay in MOSFET LSI,′′ IEEE Journal of solid-state circuits, vol.18, pp.418-426, 1983.
• V. R. Almeida, C. A. Barrios, R. R. Panepucci, and M. Lipson, ′′All-optical control of light on a silicon chip,′′ Nature, vol.431, pp.1081-1084, 2004.
• K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, et al., ′′On-chip optical interconnect,′′ Proceedings of the IEEE, vol.97, pp.1186-1198, 2009.

タイトルに関連する用語 (4件)： Si ,  半導体薄膜 ,  レーザ ,  高速動作