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Si基板上光学素子作製のための低損失バッファー層の開発と高機能デバイスの実現

研究課題

研究課題/領域番号 15K20960
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 結晶工学
電子デバイス・電子機器
研究機関東京工業大学

研究代表者

星井 拓也  東京工業大学, 工学院, 助教 (20611049)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードMBE / III-V族化合物半導体 / 半導体界面評価
研究成果の概要

本研究では低損失・高機能な半導体デバイスをシリコン基板上に作製するための薄膜バッファー結晶成長技術を検討するとともに、埋もれた成長界面層を評価するための電気的測定手法について研究した。
分子線エピタキシー装置でSi(111)基板上に成長したInAs薄膜には、成長初期には面内圧縮ひずみが導入されており、ある程度成長させると面内引張ひずみに転じることが分かった。また、結晶成長界面のような埋もれた界面の評価手法として、光インピーダンス測定法およびポテンシャル掃引アドミタンス法を検討し、準位密度分布などを評価できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は半導体デバイスのさらなる高機能化を目指すためのものであり、結晶成長技術を用いて異種材料を集積する高機能構造について知見を深めることができた。さらに直接的な評価の難しい埋もれた界面についての評価手法を提案・実証したことは、今後の材料開発およびデバイス開発において特性評価を通じた最適化の一助となると期待できる。これらの知見を得た過程や手法は異なる材料系においても普遍的に活用しうるものであると考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Photoassisted impedance spectroscopy for quantum dot solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hoshii,Shunya Naitoh, and Yoshitaka Okada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 4S ページ: 04ES11-04ES11

    • DOI

      10.7567/jjap.55.04es11

    • NAID

      210000146445

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] III-V Crystal Growth on Si for Power Generation and Saving Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hoshii, Hiroki Kuroiwa, Takuya Hamada, Tokio Takahashi, Toshihide Ide, Mitsuaki Shimizu, and Kazuo Tsutsui
    • 学会等名
      International Conference on Advanced in Materials Science and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electrical Evaluation of Energy Distribution of State Density in Embedded Nanostructure2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hoshii
    • 学会等名
      International conference on Materials Processing and Applications 2016
    • 発表場所
      Vellore Institute of Technology (India)
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of Fe/pGaN Contact upon Annealing Process2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ikeuchi, Takuya Hoshii, Hithoshi Wakabayashi, Kazuo Tsutsui, Kuniyuki Kakushima, and S. Ishikawa
    • 学会等名
      47th IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference
    • 発表場所
      Catamaran Hotel (CA, USA)
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Admittance spectroscopy analysis on the interfacial defect levels in the surface-activated bonding of GaAs2016

    • 著者名/発表者名
      Daiji Yamashita, Kentaroh Watanabe, Masahisa Fujino, Takuya Hoshii, Yoshitaka Okada, Yoshiaki Nakano, Tadatomo Suga, and Masakazu Sugiyama
    • 学会等名
      43th Photovoltaic Specialists Conference
    • 発表場所
      Portland, OR (USA)
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超高効率多接合太陽電池作製に向けた表面活性化接合界面の評価2016

    • 著者名/発表者名
      山下大之、渡辺健太郎、藤野真久、星井拓也、杉山正和、岡田至崇、須賀唯知、中野義昭
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Photo-Assisted Impedance Spectroscopy for Quantum Dot Solar Cell2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hoshii,Shunya Naitoh, and Yoshitaka Okada
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光刺激インピーダンス分光法による量子ドット太陽電池の評価2015

    • 著者名/発表者名
      星井拓也、内藤駿弥、岡田至崇
    • 学会等名
      第34回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Si ドープした InAs 量子ドットへの赤外光集光効果2015

    • 著者名/発表者名
      内藤駿弥、宮下直也、星井拓也、岡田至崇
    • 学会等名
      第34回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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