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Realization of the novel THz devices based on control of defects in dilute bismide III-V compound semiconductor superlattice

Research Project

Project/Area Number 18K14140
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 30010:Crystal engineering-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Tominaga Yoriko  広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 准教授 (40634936)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
KeywordsBi系III-V族半導体 / 低温成長 / 点欠陥 / 超格子 / 光伝導アンテナ / Bi系III-V族半導体混晶 / GaAs系半導体混晶 / X線回折法 / ラザフォード後方散乱法
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is the realization of photoconductive antennas which can be activated by ultrashort-pulse fiber lasers of 1.5 μm wavelengths. As one of the candidate materials, this study focuses on the low-temperature-grown dilute bismide III-V compound semiconductors including their superlattice structures. During the research period, molecular beam epitaxial growth of III-V compound semiconductors such as InGaAs and GaAsBi below 250oC was carried out. Crystalline qualities of these compounds were investigated, and some types of point defects introduced into their crystals and other fundamental properties of these compounds were revealed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Bi系III-V族半導体のMBE成長中の点欠陥形成メカニズムやそれら点欠陥とBi原子との複合欠陥の結晶内での配置は、当該半導体においてはほとんど未解明である。これらを材料科学や結晶工学の観点から明らかにしつつ、従来は排除される方向にあった結晶欠陥を生かしながら当該半導体の低温成長領域を新たに開拓し、新規テラヘルツデバイスを実現しようという点に本研究の新しさやオリジナリティがある。本研究成果は、その基礎となる最初の知見やデータであり、今後の低温成長Bi系III-V族半導体の物性解明や結晶成長条件の探索の方向性を定めたものと学術的に位置付けることができる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Structural evaluation of low-temperature-grown InGaAs crystals on (0 0 1) InP substrates2020

    • Author(s)
      Ueda Osamu、Ikenaga Noriaki、Hirose Shingo、Hirayama Kentaro、Tsurisaki Shunsuke、Horita Yukihiro、Tominaga Yoriko
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: 548 Pages: 125852-125852

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2020.125852

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  • [Journal Article] Crystalline quality of low-temperature-grown InxGa1-xAs coherently grown on InP(001) substrate2020

    • Author(s)
      Yoriko Tominaga, Shingo Hirose, Kentaro Hirayama, Hitoshi Morioka, Noriaki Ikenaga, and Osamu Ueda
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: - Pages: 125703-125703

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2020.125703

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      Yoriko Tominaga, Yukihiro Horita, Yuto Takagaki, Tatsuya Umenishi, Mitsuki Yukimune, Fumitaro Ishikawa
    • Organizer
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      梅西 達哉、高垣 佑斗、富永 依里子、行宗 詳規、石川 史太郎
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      高垣佑斗,堀田行紘,富永依里子,行宗詳規,藤原亮,石川史太郎
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      藤野翔太朗,高垣佑斗,堀田行紘,富永依里子
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      富永依里子
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      日本学術振興会 第161委員会 第105回研究会 「2025年結晶産業の未来 ~光デバイス編~」
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      Yukihiro Horita, Kentaro Hirayama, Yoriko Tominaga, Hitoshi Morioka, Noriaki Ikenaga, Osamu Ueda
    • Organizer
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  • [Presentation] InxGa1-xAsの固相エピタキシャル成長2018

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      堀田行紘, 平山賢太郎, 富永依里子, 森岡仁, 池永訓昭, 上田修
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  • [Presentation] 局在準位の評価に向けた低温成長InxGa1-xAsの光学的・電気的両特性2018

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      林亮輔, 釣崎竣介, 富永依里子
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      富永依里子
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      https://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.9797704fc927298d520e17560c007669.html

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      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.9797704fc927298d520e17560c007669.html

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-12-25  

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