サファイア基板上AlGaN系レーザーダイオードの318 nm室温CW発振｜用語集

サファイア基板を用いたAlGaN系深紫外レーザーダイオード（UV-LD）における318 nmでの室温連続波（CW）発振は、窒化物半導体デバイスの分野において極めて重要なマイルストーンです。

従来、深紫外領域（UV-B, UV-C）でのCW発振は、高い転位密度やp型層のコンタクト抵抗、光閉じ込め効率の低さから非常に困難とされてきました。この成果の技術的ポイントを整理します。

技術的なブレイクスルーのポイント

318 nmという短波長でCW発振を実現するためには、主に以下の3つの課題をクリアする必要がありました。

1. 高品質なAlNテンプレートの作製

サファイア基板とAlGaN層の間には大きな格子不整合があるため、通常は多くの貫通転位（欠陥）が発生します。

高温熱処理（HTA）: サファイア上のAlN層を高温でアニールすることで転位密度を大幅に低減。
下地結晶の平坦化: 欠陥が少ない高品質なAlNテンプレートを用いることで、その上に積層する発光層（量子井戸）の内部量子効率を向上させました。

2. 効率的なキャリア注入とp型コンタクト

Al組成が高くなると、p型層の電気抵抗が急増し、発熱の原因となります。

分極ドープの活用: 組成傾斜層などを利用し、ホールの注入効率を改善。
低抵抗電極: CW発振時のジュール熱を抑えるため、電極界面の最適化が行われています。

3. 光閉じ込めと放熱設計

UV-B領域では、クラッド層と活性層の屈折率差を確保するのが難しくなります。

導波路設計: 閾値電流密度を低減するための精密な構造設計。
熱マネジメント: サファイアは熱伝導率が低いため、ジャンクションダウン実装やサブマウントへの放熱対策が、短寿命化を防ぐ鍵となります。

主な仕様と意義

項目	内容
発振波長	318 nm (UV-B領域)
動作条件	室温 (RT), 連続波 (CW)
基板	サファイア (Sapphire)
主な用途	医療、分析、バイオセンシング、リソグラフィ

この成果の意義

これまで、深紫外LDのCW発振は高価な単結晶AlN基板を用いるのが主流でしたが、安価で大口径化が容易なサファイア基板で実現したことは、将来的なデバイスの低コスト化と普及に向けて大きな一歩となります。

PR:

110GHz複素誘電率測定システム – FPOR製品（ネクステム株式会社）と協調してソリューション提供

弊社とネクステム株式会社は、協調して110GHz複素誘電率測定システム（FPOR：FABRY-PEROT OPEN RESONATOR）を提供いたします。 FPORお問い合せ先：ネクステム株式会社ホームページhttp://www.nextem.co.jp/ Email: info＠nextem.co.jp 電話：06-6977-7027 システムカタログダウンロードネクス[…]

https://tm-co.co.jp/nextem_fpor/

10MHｚ～110GHz誘電率測定セミナ・デモ風景

QWED社：FPOR：FABRY-PEROT OPEN RESONATOR

Dielectric constant:Dk = 1 – 15 (accuracy ± 0.2 %)

Loss tangent:Df > 5 × 10–6 (accuracy ± 2 %)

Ceyear社：3674P 10MHz～110GHz VNA ￥47,620,000.～

１．０mmコネクタケーブルによる直接接続（VNAにエクステンダ不要）

PR:

・USB VNA
	SDS8000Aシリーズオシロスコープ特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネルアナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー・波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート・最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量・デジタルトリガー
	SSG6M80Aシリーズマルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器主な特長・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値）・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載・アナログ変調、パルス変調（オプション）

	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches.

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
欧米計測器メーカーが値上げをする中、(110GHz VNAでは1億円超え)
弊社では若干の値下げをさせていただき、Ceyear社110GHz VNAは5000万円以下です。
高額な設備投資を伴う製品開発では、市場投入までの時間（Time to Market）の短縮、「スピード感」が求められます。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。

サファイア基板上AlGaN系レーザーダイオードの318 nm室温CW発振