| 研究課題/領域番号 |
06452228
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
内藤 喜之 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016335)
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| 研究分担者 |
横井 秀樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (90251636)
安斎 弘樹 東京工業大学, 工学部, 助手 (80212661)
水本 哲弥 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00174045)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1995年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | ヘテロエピタキシ / 希土類鉄ガ-ネット / 半導体レーザ / 光アイソレータ / 光集積回路 / ラザフォード後方散乱 / スパッタリング |
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| 研究概要 |
光アイソレータと半導体レーザを集積化するために、InP基板上に磁気光学材料・希土類鉄ガ-ネット(YBi)_3Fe_5O_<12>(Bi : YIG)を結晶成長させる技術を開発することが本研究の目的である。二つの結晶の格子定数差を克服することが最大の課題であり、このために格子定数がBi : YIGの1/2であるBaF_2を中間層に用い、InP上に結晶成長したBaF_2上にBi : YIGを成長することを検討した。研究内容と得られた成果を次に要約する。
1.BaF_2中間層の結晶成長条件の最適化
真空蒸着法により,(111)InP基板上に(111)BaF_2層の最適な結晶成長条件の探索を行った。主に成長速度と基板温度を制御し、基板温度140℃でラザフォード後方散乱法によるチャネリング収率6%という、単結晶基板に近い良好な結晶性を有するBaF_2中間層を形成することができることを明らかにした。また、140℃という低温で成長することで、InP基板に対するダメ-ジがほとんどないことが明らかになった。
2.BaF_2上のBi : YIG結晶成長条件の探索
対向ターゲット式スパッタリング法を用いて、希土類鉄ガ-ネットBi : YIG(111)をBaF_2上に成長させることを試みた。スパッタターゲットの組成、基板温度、スパッタリング中O_2-Arガス分圧などの条件を制御し、格子定数1.24nmのBi :YIGが成長できる条件で実験を行ったが、BaF_2上にBi : YIGを結晶成長させることはできなかった。原因として、Bi : YIGとBaF_2の熱膨張係数が大きく異なることが考えられる。Bi : YIGとBaF_2の間に歪緩和層を導入するなどの工夫を加えることが必要であると結論される。
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