2022 Fiscal Year Annual Research Report
低温ナノ接合界面における光学機能発現と集積フォトニクス応用
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20H02207
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
多喜川 良 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80706846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 祐也 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所フォトニックICT研究センター, 研究員 (30754791)
坂本 高秀 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70392727)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 低駆動電圧LNOI/Si光変調器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Siプラットフォーム上へのLiNbO3(LN) on insulator (LNOI)光デバイスの異種材料集積化に向け、低温ウエハ接合・透明接合界面形成技術の開発を進めている。接合達成メカニズム解明・界面機能のより詳細な状態把握のために、最終年度となる本年度は接合体ウエハの剥離面分析等を中心に行った。接合体ウエハにブレードを挿入し剥離させた後、この剥離面をX線光電子分光法、飛行時間型二次イオン質量分析法、原子間力顕微鏡等の諸分析を通じ、原子スケール解析を行った。前年度までに行った透過型電子顕微鏡による接合断面の観察及びエネルギー分散型X線分析等の結果と併せて考察し、剥離位置特定、ナノ中間層の密着性及び元素分析、接合界面近傍の原子拡散挙動等に関して多くの知見を得ることに成功した。提案する本接合法を酸化物（LN、LiTaO3（LT）、酸化アルミ、ガラスなど）のみならず、リン化インジウム（InP）やシリコンカーバイドなどの化合物半導体にも本年度は適用し、低温（ないし常温）プロセスによるLNOI, LTOI, InPOIウエハ等の作製に成功した。従来のウエハ接合法で形成された接合体の接合特性の評価・比較検討を通じ、本接合法の有効性を示した。また昨年度に引き続き、光変調器設計及び光導波路加工プロセス等の改善を進め、作製したSi上LNOI光変調器について性能評価を行ったところ約1 Vの駆動電圧（半波長電圧）及び線形な電気－光応答が確認できた。以上より、本低温ウエハ接合法によるSi上へのLNOI光変調器の集積化は成功し、低駆動電圧動作及び良好な電気光学変調が実証された。これら成果は、国際的な学術論文誌に採択されるとともに、国内外の学会で成果発表を行い、一部学会賞も受賞した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
