| 研究課題/領域番号 |
14550335
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 明星大学 |
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研究代表者 |
鷹野 致和 明星大学, 理工学部, 教授 (90287897)
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| 研究分担者 |
板谷 太郎 産業技術総合研究所, 光技術研究部門・光電子制御デバイスグループ, 主任研究員 (60356459)
小倉 睦郎 産業技術総合研究所, 光技術研究部門・ナノ構造グループ, 研究グループ長 (90356717)
松井 敏明 情報通信研究機構, 無線通信部門・ミリ波デバイスグループ, 研究グループ長
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | フェムト秒パルス発生伝播 / 可変容量ダイオード / ヘテロ接合 / GaN / GaAlNヘテロ構造 / 有限要素法シミュレーション / CV,IV特性 / CV,IV特件 / CV, IV特性 / 非線形伝送線路 / EOサンプリング / 290フェムト秒パルス / ICソリトン / 分散関係 / 40GHzインピダンス測定 / 位相速度測定 |
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| 研究概要 |
1.フェムト秒パルス発生を可能とするヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。まず化合物半導体デバイス設計に実績があるSilvaco社のATLAS/BLAZEソフトを用いて、有限要素法を用いてSI-GaAs上にn-GaAs/p-AlGaAs/n-GaAs構造、SI-InP上にn型InGaAs/SIInAlAs/N-InGaAs構造、サファイア上にn-GaN/SI-AlGaN/n-GaN構造を夫々作成したときのIV特性、CV特性をシミュレーションによって求めサンドイッチされる高バンド幅層の厚さ、層数によってCV特性がどう変わるかを明らかにした。
2.次いで実際に、GaAs系、GaN系構造をCVDによって成長し、ホトリソ工程、ドライエッチング工程、オーミック電極形成工程を経てダイオード構造を作りIV特性、CV特性をそれぞれパラメータアナライザ、CVメータを用いて測定し、シミュレーション結果と比較した。この結果、GaAs系、GaN系ともシミュレーション結果と一致したCV特性が実験的に確かめられた。GaAs系ではバンドギャップが狭いためリーク電流が大きい、GaN系では結晶の完成度が低い、GaNとAlGaN間のピエゾ効果による電界誘起効果が見られる等、新しい結果が得られた。この結果を基にして改良型GaN系ヘテロ接合型可変容量ダイオードの設計および試作を行った。
3.上記結果を元にGaAs系伝送線路を作成し、光サンプリング法によってフェムト秒パルスを発生・伝播させることに成功した。パルス幅は270フェムト秒のものが得られた。更に将来の超高速LSIのクロックパルスを発生するためのMOSFET可変容量を負荷とする非線形伝送線路を考案し、LSI工程と両立する工程で実際のデバイスを作る設計をし試作を進めている。SPICEによるシミュレーションを行いソリトン集積回路を作ることができる。
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