| 研究課題/領域番号 |
17H03223
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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・電気材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
本久 順一 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60212263)
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| 研究分担者 |
原 真二郎 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 准教授 (50374616)
冨岡 克広 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (60519411)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 半導体ナノワイヤ / 有機金属気相成長 / 選択成長 / 発光ダイオード / 量子ドット / ナノワイヤ / 単一光子光源 |
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| 研究成果の概要 |
成長時のIn原料の供給組成比を適切に制御し、PL測定および光電流スペクトル測定による吸収端波長の評価により、通信波長帯で発光するSi基板上InGaAsナノワイヤアレイの形成を確認した。また、InP系ナノワイヤによる発光ダイオードの発光特性を評価し、発光機構が発光性トンネリングであることを明らかにした。V族組成比の制御およびアニールによりナノワイヤサイズの制御の結果、通信波長帯で発光するInAsP/InP量子ドットナノワイヤを得ることに成功した。pn接合を有するInAsP/InPヘテロ構造ナノワイヤを用いて発光ダイオードを作製し、InAsPに由来する近赤外領域からの発光を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シリコン(Si)は集積回路など、応用上最も重要な半導体であるが、今後、高度な情報処理にはSi基板上に様々な光素子・光部品をSiプラットフォーム上でコンパクトに集積することが必要となっている。ここで最大の問題点はSiが発光素子には適していないことであり、よって、Si基板上に発光素子に適した材料の形成が必要である。本研究において、半導体ナノワイヤを利用することにより、発光素子をSi基板上に集積化することが可能になり、また通信波長帯で動作する素子の実現が可能となる。これは、電子回路と光回路とを融合させた集積回路の実現につながり、情報通信技術に進展をもたらす。
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