Development of high-frequency devices using GeSiSn/GeSn quantum wells

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04487
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: TSUKAMOTO TAKAHIRO 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50640942)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須田 良幸 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (10226582) ; 広瀬 信光 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所企画室, エキスパート (90212175)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: GeSiSn / GeSn / スパッタエピタキシー法 / Sn拡散 / Sn析出

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed the lattice-matched group-IV heterojunction technique like a III-V semiconductor, which can control the band-gap and lattice-constant independently. This technique can be useful for high-frequency heterojunction devices. We found that the crystallinity of the GeSn(Si) layers can be improved by using the sputter epitaxy method, and this technique can help obtain excellent GeSiSn/Ge(Sn) quantum wells.

Free Research Field

電子材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、スパッタエピタキシー法をGeSn(Si)結晶成長に用いることで、高品質なGeSiSn/GeSn量子井戸が提供可能であることを明らかにした。本技術により、量子効果を用いた電子デバイスだけでなく、GeSn受光・発光素子の特性向上も期待され、GeSn(Si)系半導体デバイス分野の発展が期待される。本研究を通して、無線通信や光通信技術への貢献が期待される。