1．は　じ　め　に

　近年では半導体レーザ技術の成熟により，情報通信技術を支える長距離広帯域光ファイバ通信システムのみならず，データセンターをはじめとする大形計算機施設のスーパコンピュータ内の信号伝送に数万～数十万個の大量の半導体レーザが使用されている⁽¹⁾．これは計算機の大規模化に伴い，CPUやGPU等のチップ間だけでなく，比較的距離の長いボード間やラック間（数mから長いものでは数km）を相互接続するために，単一の光ファイバチャネル当り20Gbit/s程度の高速信号を数千～数万チャネル接続する必要があるためであり，伝送される信号総量は数百Tbit/s程度になる．光ファイバ通信は，そのような高速信号を電気配線よりもはるかに低損失で伝送できるため，信号伝送に関わる消費電力を低減できる利点を有しており，低消費電力の大形計算機には光通信が使われるようになっている．

　1980年代にStanford大学のGoodmanらは，大規模集積回路の消費電力に占める電気配線における消費電力が将来のボトルネックとなり得ること，及びその解決のために必要とされる種々の光素子への要求について展望をまとめた⁽²⁾．しかし，当時の半導体レーザは動作電流，効率，高速性の観点で有力な光源とはみなされていなかった．1990年代の面発光レーザの極低電流動作の実現が契機となり，光インタコネクトへの半導体レーザ応用の機運が高まり^(3),(4)，2000年には光配線を用いることにより1bitの信号を伝送するのに必要なエネルギーは100fJ以下にでき，集積回路上の比較的遠い距離を結ぶグローバル配線を置き換える可能性が示された⁽⁵⁾．その後の集積回路技術の進展に伴い，更に一桁程度の低エネルギーコスト化が求められるという試算がなされた⁽⁶⁾．また，そのための鍵となる光素子として，チップ外からの入力レーザ光とチップ上のSiやGeを用いる超高速光変調器を用いる研究が多く報告されているが，我々はチップ上に低消費電力で直接変調可能な半導体レーザの可能性について2000年代から研究を開始した．

　本稿では図1に示すように，LSI上のグローバル配線を低損失光導波路を介して光源と光検出器を結ぶ光配線を目的とした半導体薄膜レーザ（メンブレンレーザ）について，その基本構造と動作原理，期待される特性，作製法とこれまでに得られた特性について述べるとともに，残されている課題と今後の展望について報告する．