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InP基板上Ⅱ-Ⅵ族半導体によるサブバンド間遷移光デバイスの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K04243
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関上智大学

研究代表者

野村 一郎  上智大学, 理工学部, 教授 (00266074)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードサブバンド間遷移 / Ⅱ-Ⅵ族半導体 / InP基板 / 超格子 / 光通信波長帯 / 伝導帯バンド不連続 / ヘテロ障壁 / 共鳴トンネルダイオード / ヘテロ接合 / 光導波路 / 微分負性抵抗 / 光デバイス / 光閉じ込め係数 / ショットキー性 / 量子カスケードレーザ
研究成果の概要

ZnCdSe/BeZnTe超格子及びMgSe/ZnCdSe超格子におけるサブバンド間遷移波長について調べた。理論計算によりどちらも光通信波長の1.5um帯に制御できることが示された。また、ZnCdSe/BeZnTe超格子をコア層、MgZnCdSeをクラッド層とした導波路について光導波解析を行った結果、充分な光閉じ込めが得られデバイスへの応用が可能であることが示された。一方、ZnCdSe/MgZnCdSeヘテロ接合における電圧電流特性について調べ、低抵抗の優れたキャリア注入の手法を見出した。更に、MgSe/ZnCdSe共鳴トンネルダイオードの作製に初めて成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ZnCdSe/BeZnTe超格子やMgSe/ZnCdSe超格子は可視光だけでなく光通波長帯への応用の可能性も見出され、当該超格子材料の新たな特長が示された。また、ヘテロ接合でのキャリア注入特性が明らかになり、低抵抗化に向けた手法が提案される等、ヘテロ接合での電気特性解析に重要な進展が得られた。これらは学術的に意義のある成果であると言える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Investigation of the n-side structures of II-VI compound semiconductor optical devices on InP substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ishii, Ryosuke Amagasu, and Ichirou Nomura
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 512 ページ: 96-99

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2019.02.014

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] InP基板上Ⅱ-Ⅵ族半導体レーザ構造におけるp側ヘテロ接合の基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      米国シン、野村一郎
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] MgSe/ZnCdSe共鳴トンネルダイオード特性の理論解析と素子構造依存性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      章燕瀛嬌、前田慶治、野村一郎
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] InP基板上Ⅱ-Ⅵ族半導体光デバイスにおけるp側正孔伝導特性の理論解析2019

    • 著者名/発表者名
      小林穂貴、前田慶治、野村一郎
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] InP基板上MgSe/ZnCdSe共鳴トンネルダイオードの特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      前田慶治、酒井琢己、野村一郎
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of current-voltage characteristics in II-VI compound semiconductor hetero-junctions on InP substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Kobayashi, Keiji Maeda, and Ichirou Nomura
    • 学会等名
      The 19th International Conference on II-VI Compounds and Related Materials (II-VI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical characteristic analysis of MgSe/ZnCdSe resonant tunneling diodes on InP substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Maeda, Takumi Sakai, and Ichirou Nomura
    • 学会等名
      The 19th International Conference on II-VI Compounds and Related Materials (II-VI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] InP基板上ZnCdSe/MgZnCdSe/MgZnSeTe黄色レーザダイオード構造の検討2019

    • 著者名/発表者名
      前田慶治、石井健太、小林穂貴、野村一郎
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] MgSe/ZnCdSe II-VI compound semiconductor resonant tunneling diodes on InP substrates,2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Sakai and Ichirou Nomura
    • 学会等名
      20th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (ICMBE)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the conduction band discontinuity of the MgSe/ZnCdSe hetero-structure on InP substrates using the n-i-n diode2018

    • 著者名/発表者名
      Hodaka Kobayashi, Yudai Momose, Takumi Sakai, and Ichirou Nomura
    • 学会等名
      20th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (ICMBE)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the n-side structures of II-VI compound semiconductor optical devices on InP substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Kennta Ishii, Ryosuke Amagasu, Hodaka Kobayashi, and Ichirou Nomura
    • 学会等名
      20th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (ICMBE)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] InP基板上Ⅱ-Ⅵ族半導体光デバイスにおけるn側構造の電気特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林穂貴、石井健太、前田慶治、野村一郎
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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