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局所液相エピタキシャル成長によるGeSnワイヤの形成とその光電子デバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03975
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

志村 考功  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90252600)

連携研究者 渡部 平司  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90379115)
細井 卓治  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90452466)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード電気・電子材料 / 作成・評価技術 / エピタキシャル成長 / 半導体 / ゲルマニウム / シリコンフォトニクス / 電子・電気材料 / 結晶工学 / 電子デバイス / 結晶成長
研究成果の概要

急速加熱処理による液相エピタキシャル成長法により単結晶GeSn細線を非晶質基板上に形成し、それを用いた電界効果トランジスタとフォトダイオードを試作し、その特性を評価した。トランジスタ特性より求めた正孔の電界効果移動度はピーク値で423 cm2/Vsに達した。また、フォトダイオードについては光通信で用いられている波長1.55 μmの光に対して良好な光応答を確認することができた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Lightly doped n-type tensile-strained single-crystalline GeSn-on-insulator structures formed by lateral liquid-phase crystallization2018

    • 著者名/発表者名
      H. Oka, T. Tomita, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 1 ページ: 011304-011304

    • DOI

      10.7567/apex.11.011304

    • NAID

      210000136058

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of tensile-strained single-crystalline GeSn on transparent substrate by nucleation-controlled liquid-phase crystallization2017

    • 著者名/発表者名
      H. Oka, T. Amamoto, M. Koyama, Y. Imai, S. Kimura, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 3 ページ: 032104-032104

    • DOI

      10.1063/1.4974473

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of photoluminescence from n-type tensile-strained GeSn wires on an insulator fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shimura, M. Matsue, K. Tominaga, K. Kajimura, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 号: 22 ページ: 221109-221109

    • DOI

      10.1063/1.4936992

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of High-quality Ge-on-insulator Structures by Lateral Liquid Phase Epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shimura, Y. Suzuki, M. Matsue, K. Kajimura, K. Tominaga, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 69 号: 5 ページ: 305-311

    • DOI

      10.1149/06905.0305ecst

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 横方向液相エピタキシャル成長により作製した引張歪み高濃度n型Ge細線の低温発光特性と共振器の形成2018

    • 著者名/発表者名
      冨田 崇史, 岡 博史, 井上 慶太郎, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      電子デバイス界面テクノロジー研究会-材料・プロセス・デバイス特性の物理-(第23回研究会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 石英基板上単結晶GeSn層形成と光電子デバイス応用2018

    • 著者名/発表者名
      細井 卓治, 岡 博史, 井上 慶太郎, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      電子デバイス界面テクノロジー研究会-材料・プロセス・デバイス特性の物理-(第23回研究会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 裏面照射型石英基板上GeSnフォトダイオードの近赤外受光特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡 博史, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー溶融結晶化による石英基板上引張歪み単結晶GeSnアレイの作製2018

    • 著者名/発表者名
      岡 博史, 黒木 伸一郎, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長により作製したSb ドープ単結晶GeSn n チャネルTFT2017

    • 著者名/発表者名
      岡 博史, 冨田 崇史, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      2017年春季 第64回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 横方向液相成長によって作製した引張歪み高濃度n 型Ge 細線の光学特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      冨田 崇史,岡 博史,小山 真広,田中 章吾,細井 卓治,志村 考功,渡部 平司
    • 学会等名
      2017年春季 第64回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement-Mode N-Channel TFT and Room-Temperature Near-Infrared Emission Based on n+/p Junction in Single-Crystalline GeSn on Transparent Substrate2017

    • 著者名/発表者名
      H. Oka, M. Koyama, T. Hosoi, T. Shimura and H. Watanabe
    • 学会等名
      2017 Symposium on VLSI Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Back-side Illuminated GeSn Photodiode Array on Quartz Substrate Fabricated by Laser-induced Liquid-phase Crystallization for Monolithically-integrated NIR Imager Chip2017

    • 著者名/発表者名
      H. Oka, K. Inoue, T. T. Nguyen, S. Kuroki, T. Hosoi, T. Shimura, H. Watanabe
    • 学会等名
      63rd IEEE International Electron Devices Meeting (2017 IEDM)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-Crystalline GeSn Formation on Transparent Substrate and its Optoelectronic Applications2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hosoi
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 透明基板上単結晶GeSn n+/p接合フォトダイオードの作製と評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡 博史、井上 慶太、冨田 崇史、和田 裕希、細井 卓治、志村 考功、渡部 平司
    • 学会等名
      2017年 第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High-mobility TFT and Enhanced Luminescence Utilizing Nucleation-controlled GeSn Growth on Transparent substrate for Monolithic Optoelectronic Integration2016

    • 著者名/発表者名
      H. Oka, M. Koyama, T. Tomita, T. Amamoto, K. Tominaga, S. Tanaka, T. Hosoi, T. Shimura, and H. Watanabe
    • 学会等名
      IEEE International Electron Devices Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoluminescence from n-type tensile-strained Ge and GeSn wires on an insulator fabricated by lateral liquid-phase epitaxy2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shimura, M. Matsue, K. Tominaga, K. Kajimuira, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Advanced Science and Technology of Silicon Materials
    • 発表場所
      Kona, Hawaii
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SbドープアモルファスGeの局所溶融横方向液相エピタキシャル成長によるn型Ge細線の作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      冨田 崇史, 岡 博史, 小山 真広, 田中 章吾, 細井 卓治, 志村 考功, 渡部 平司
    • 学会等名
      2016年秋季 第77回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of High-quality Ge-on-insulator Structures by Lateral Liquid Phase Epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shimura, Y. Suzuki, M. Matsue, K. Kajimura, K. Tominaga, T. Amamoto, T. Hosoi, and H. Watanabe
    • 学会等名
      The 228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Phoenix, Arizona, USA
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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