2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H02175
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
澤野 憲太郎 東京都市大学, 理工学部, 教授 (90409376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徐 学俊 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (80593334)
浜屋 宏平 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90401281)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ゲルマニウムLED / スピンLED / 光暗号通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年から引き続きGe(111)-on-Si LED構造の最適化、発光効率向上化を進めた。特に熱処理の影響を系統的に調べた。その結果、アニールなしの試料と比較して、アニール温度600℃以上でEL強度の大幅な増大が確認され、700℃で最も強い発光を観測した。構造評価の結果、発光強度上昇のメカニズムとして、P原子の拡散と再分布が考えられる。さらに、スピン注入限となる強磁性体電極をGe-on-Si（111）ダイオードに形成し、強い室温EL発光を得た。円偏光の観察のため、ストライプメサ構造を作製し、端部から横方向へのEL発光検出を試みた。劈開面をストライプ構造に形成することで、端面からの非常に強いEL発光の観測に成功した。今後円偏光の観測が大いに期待できる。
次に、より発光強度を向上させ、波長制御も行う目的で、歪みSiGe/Ge多重量子井戸構造を作製し、PL評価を行った。量子閉じ込めポテンシャルによる発光が確認され、SiGe層のGe組成によりピークシフトが観測された。歪みが大きい構造では発光が弱くなり、欠陥の発生が示唆された。歪みヘテロ構造の低欠陥化のために、これまでに独自のパターニング手法を開発しており、メサ構造によって欠陥発生が大幅に抑制されることを示してきた。今年度は、パターンサイズや方位、深さ依存性を系統的に調べることにより、欠陥の発生源は少ないものの、クラック発生後にその伝播によってウェハ－全面にクラックネットワークが形成されているというメカニズムを明らかにした。今後この方法を用いて、歪みの大きい多重量子井戸からより大きなEL発光と円偏光発光を実現可能であると期待できる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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