青-紫外光域・雪崩増幅型半導体光検出素子(APD)の基礎研究
| Project/Area Number |
12875005
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Applied materials science/Crystal engineering
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
安東 孝止 鳥取大学, 工学部, 教授 (60263480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 友紀 (阿倍 友紀) 鳥取大学, 工学部, 助手 (20294340)
石井 晃 鳥取大学, 工学部, 助教授 (70183001)
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| Project Period (FY) |
2000 – 2001
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2001)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 青-紫外線APD素子 / 短波長半導体光検出器 / ZnSe系半導体 / MBE成長 / 短波長半導体光検出素子 |
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| Research Abstract |
ワイドバンドギヤップ化合物半導体(ZnSe-ZnSSe)による新短波長帯(青・近紫外線)での雪崩増倍型・半導体光検出器(APD)の開発を目的として、結晶成長技術(MBE成長)、APD素子構造の最適化、及び素子加工プロセスの検討を進めた。
今年度は、GaAs基板と格子整合が可能なZnSSe(S組成:6%)でのpin-APD素子開発を重点的に行い、以下のAPD特性と素子動作の安定性を検証した:
(1)i層を導入したことにより、非常に安定なアバランシェブレーク・ダウンをV_B=28〜30V(9〜10x10^5V/cm)領域で実現
(2)ウエットエッチングのメサ加工により逆方向暗電流を〜10nA/mm^2まで低減(ZnSe APDに比較して3桁低減)
(3)逆バイアス動作(V_B-29V:300K)で最高の光電流の利得(G)〜80を観測
(4)APD素子の最適構造設計の基礎となる電子・正孔のイオン化率(α,β)を決定
(5)APD動作のエージング試験において連続400時間以上の安定動作を確認
上記特性は、ZnSSe pin構造APD素子が新光波帯(青-近紫外線領)における実用素子としての大きなポテンシャルを有していることを実証した。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
