| 研究課題/領域番号 |
16K18076
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 (2017-2018)
東京農工大学 (2016) |
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研究代表者 |
塚本 貴広 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50640942)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | GeSiSn / 共鳴トンネルダイオード / RTD / スパッタエピタキシー法 / スパッタエピタキシー / Ⅳ族半導体 / 電子デバイス・機器 / 結晶成長 / 電子・電気材料 / 量子井戸 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、GeSiSnの結晶成長技術を開発することで、格子定数整合系のⅣ族ヘテロ接合を実現し、高性能な量子井戸積層デバイスの特性を取得することを目的とした。Geに格子定数整合したGeSiSnの結晶成長技術を開発し、良好な界面を有するGeSiSn/Ge量子井戸の形成に成功した。量子井戸積層デバイスとして、Geを量子井戸としGeSiSnを障壁層とした共鳴トンネルダイオード（RTD）の開発に取り組み、RTD素子の特長である微分負性抵抗の取得に成功した。本研究成果より、格子定数整合系のⅣ族量子井戸積層デバイスの動作実証に成功し、格子定数整合系Ⅳ族ヘテロ接合デバイスという新しい分野の開拓が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果では、大面積成膜可能な物理体積法であるスパッタエピタキシー法を用いたGeSiSn薄膜結晶成長の物理を明らかにし、Ⅳ族半導体における格子定数整合系ヘテロエピ結晶成長技術を確立し、量子効果デバイス作製に向けた結晶成長の技術的指針を提案した。本研究で開発したRTD素子はミリ波・テラヘルツ波帯の発振デバイスの有力な候補であり、従来のSi CMOS回路への搭載やSiプロセス技術の転用による低コスト化といった理由から安価で汎用的な高周波デバイスが新規開発され、高速無線通信や車載レーダ、ミリ波・テラヘルツ波を用いたセンサデバイスの実用化の促進やさらなる市場の拡大が期待される。
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