３．実験結果図１中空状■■■スラブを基本構造とする光共振器の作製プロセス（ディスク型共振器の例）図２アンダーカットプロセスに用いたレーザ援用光電気化学エッチング法の実験系レーザ援用光電気化学エッチングを用いた作製プロセスを図１ff■■～図１ff■■に示す。まず、図１ff■■に示すように■■■スラブの下に、■■■■■■■■■超格子（厚み ■■～■■■■■■程度）が犠牲層として成膜された基板を準備する。ここでは、有機金属気相成長法によりサファイア（■面）上に、■■■バッファ層を製膜した後に、超格子と■■■スラブの成膜を行なった。製膜した基板上面に、電子線リソグラフィおよび、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、共振器の面内構造を形成するためのマスクを作製し（図１ff■■）、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによりスラブ層にマスクパターンを転写した（図１ff■■）。その後、下地の■■■■■系犠牲層を光電気化学エッチングによって選択的に取り除くことで、スラブを中空状に加工する（図１ff■■）。レーザ援用光電気化学エッチング法では、図２に示す実験系を用いる。本実験系では、試料を白金電極と共に薄い塩酸溶液に浸した状態で、試料にレーザ光を一定時間照射する。溶液は、均一になるようにスターラを随時回転させながら行う。また、電源電圧は化学反応を促進させるために、わずかな正バイアス（■■■■）を基板に印加する。加工後の試料の様子を走査型電子顕微鏡（■■■）により観察することで、構造の表面荒れや、犠牲層とスラブのエッチングの選択比などの評価を行うことで、レーザ光の照射強度や変調条件、照射時間を調整した。 ・■窒化ガリウム微小共振器の光学評価法作製した共振器の光学評価には、室温での顕微フォトルミネッセンス分光法（顕微■■分光法）を用いた。励起光を共振器上部から、対物レンズを用いて集光する。共振器からの■■光を同一の対物レンズを用いて収集し、■■■検出器を備えた回折格子型分光器によりそのスペクトルを測定する。回折格子の刻線数密度は、低分解能の場合は■ ■■■■■■であり、高分解能の場合は、 ■■■■■■■をそれぞれ使用している。励起光源としては、波長■ ■■■■の連続波■■■■■レーザを用いた。■・■ディスク型共振器の作製と評価レーザ援用光電気化学エッチングで作製する■■■微小共振器として、まずは最も簡便なディスク型の共振器を作製し、その光学特性を明らかにすることを検討した■■■■。ディスク型共振器は、スラブを円盤状に加工した後にアンダーカットを行い、円盤の縁部分を中空状にすることで作製される（図１ff■■）。本構造では、光が円盤の縁を周回することで閉じ込められ共振状態（ウィスパリングギャラリーモード）となる。構造が単純であることから、■■■ディスク型共振器における光閉じ込め強度に関する複数の報告があり、品質の比較が可能な文献が他の共振器構造と比べると多くある。作製プロセスにおいては、電子線リソグラフィと反応性イオンエッチングによってスラブを円盤状に加工する。その後のレーザ援用光電気化学エッチングでは、照射するレーザ波長を、波長選択的に超格子に吸収されるように■■■■■■に選定している。基板から測定されたマクロ■■スペクトル（図３）では、同基板からは波長■■■■■■と波長■■■■■■に超格子とスラブ内量子井戸の発光が観測される。図３に青線で示したレーザの波長は、超格子より短波長側であるが、量子井戸よりは長波長側にある。図３未加工基板のマクロ■■スペクトルとアンダーカットプロセスで用いるレーザ光の波長■■■■− 421 −
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