光誘起電流変調を利用した多値化信号生成素子を創成するSiGeヘテロ接合特性の評価

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560339
• Research Institution: Hokkaido Institute of Technology
• Principal Investigator: 藤永 清久 北海道工業大学, 創生工学部, 教授 (40285515)
• Keywords: SiGe量子井戸 / 電界効果素子 / シミュレーション / 光誘起

Research Abstract

本研究には差分法に基づくセルフコンシスタントな量子デバイスシミュレータが必要不可欠のため、H22年度末の納期でワークステイションを発注したが、東北大震災により年度内に入手することが困難となった。そのため繰り越し手続きを行い、H24年度にワークステイションを入手し、シミュレーションを開始した。従って、当初の研究計画よりも半年ほど遅れることとなった。本研究では光誘起多値信号生成素子の構造設計を目標の一つとしているので、SiGe多重量子井戸の物性およびデバイスパラメータの基本データの収集に重点を置いた。シミュレーションに用いたパラメータはGeの組成比、SiGe量子井戸幅、Siバリヤ層幅、量子井戸数とし、評価パラメータは量子エネルギー準位とキャリアの確率密度分布とした。
これらのシミュレーション結果と気相成長法により形成した量子井戸のフォトルミネッセンスの測定結果とを比較したところ、両者が良い一致をしていることから、量子井戸構造を検討するシミュレータとして適切なツールであることが確認できた。ただし、量子井戸構造を利用した電界効果デバイスを評価するツールとするためには、当シミュレータの改造が必要となるが、この検討は次年度に行うこととした。