2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new functional semiconductors by utilizing novel liquid-phase crystallization technique and understanding of their optoelectronic properties
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25246028
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渡部 平司 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90379115)
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2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 界面反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では独自に開発した液相成長による結晶化技術を用いて高品質単結晶GeSn層を形成し、高移動度GeSnトランジスタや高性能GeSnフォトディテクターの作製と集積化により光電子融合デバイスに向けた要素技術を確立することを目的としている。これまでアモルファスGeSn細線の局所急速加熱により液相成長過程での核形成を制御し、石英基板上に無転位の引張歪み単結晶GeSn細線を形成することに成功すると共に、電子デバイス試作においては、石英基板上単結晶GeSn細線で薄膜トランジスタを作製し、pおよびnチャネルGeSnトランジスタのいずれも従来のSiおよびGe薄膜トランジスタを上回る移動度を得ている。当該年度では、モノリシック集積可能な高性能GeSnフォトディテクターの作製を重点的に実施した。近赤外イメージング/センシング応用にはフォトダイオードを二次元配列したセンサーアレイが必要であるため、単結晶GeSnアレイ形成技術が求められる。そこで液相成長技術を応用したレーザーアニールによる溶融結晶化を提案し、石英基板上での大面積単結晶GeSnアレイ形成に成功した。また石英は赤外線に対して透明であるため、本技術は裏面照射型の近赤外センサーアレイへの応用が可能であり、石英基板上GeSn細線でフォトダイオードを作製し受光特性を評価したところ裏面照射によって波長2 mmの近赤外光検出に成功した。これらの研究成果を、当該領域を代表する国際会議（International Electron Devices Meeting (IEDM2017)ならびにVLSI Technology Symposium）で発表すると共に、学術誌（Applied Physics Express）掲載、さらには計10件の国際国内学会での発表を通じて積極的な成果発信を行った。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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