レーザーディスプレイ向けに最適な室温で連続発振可能な非極性（ｍ面）窒化ガリウムを用いた波長460ナノメートルの純青色半導体レーザー

　ロームは、非極性（ｍ面）窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた波長４６０ナノメートルの純青色半導体レーザーの室温連続発振に、世界で初めて成功した。

　 次世代ディスプレイとして注目されているレーザーディスプレイに必要な緑色半導体レーザーにｍ面ＧａＮが有効であることを実証できた。今回の開発成果を踏まえ長波長化を進め、年内目標で波長５３２ナノメートルの緑色半導体レーザーの室温連続発振を目指す。

　 ｍ面のＧａＮ半導体レーザーはローム、カリフォルニア大学サンタバーバラ校の中村修二教授グループ、三菱化学の３者が研究共同体をつくり、研究開発に取り組んでいる。今回、ロームが純青色半導体レーザーの室温連続発振に成功したことで、ｍ面ＧａＮを用いた緑色半導体レーザーの開発に向けて１歩抜き出た。

　 ロームは、０６年８月に半導体レーザー作製で不可欠な無転位結晶成長技術をｍ面で確立。０７年２月に４０４ナノメートルの青紫色半導体レーザーの室温連続発振に世界で初めて成功するなど、短期間でｍ面ＧａＮ半導体レーザーの大きな開発成果を出している。

　 今回、室温連続発振を確認した純青色半導体レーザーは共振器長４００マイクロメートル、ストライプ幅２.５マイクロメートル、波長４６３ナノメートル、しきい値電流６９ｍＡ、しきい電圧６.２Ｖ、出力２ｍＷ以上。

　 活性層にインジウム（Ｉｎ）を入れてＩｎＧａＮ層にしたことで高くなった屈折率に合わせてガイド層にｐ−ＩｎＧａＮ、ｎ−ＩｎＧａＮを使い、光の閉じ込めを高め、長波長化を実現した。Ｃ面に酸化シリコン（ＳｉＯ２ ）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の多層膜の端面反射膜を形成し、しきい値電流を抑えた。

　 抵抗値が上がるというｍ面ＧａＮ結晶の特性を独自の低抵抗化技術を導入し、これまでのＣ面ＧａＮと同等の抵抗値にした。これによりｍ面半導体レーザーの低駆動電圧化を実現した。

　 Ｃ面青色半導体レーザーで斜めバンド構造による分極特性で電流が増えていくと、３６ナノメートルの波長シフトが起こり発光が緑色から青色に変わるという課題を非極性のｍ面を用いることで１３ナノメートルの波長シフトに抑え解決。非極性面の効果を世界で初めて実証した。