| 研究課題/領域番号 |
19K04487
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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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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| 研究分担者 |
須田 良幸 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (10226582)
広瀬 信光 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所企画室, エキスパート (90212175)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | GeSiSn / GeSn / スパッタエピタキシー法 / Sn拡散 / Sn析出 / スパッタエピタキシー / ヘテロ接合 / 結晶成長 / ラマン分光法 / RTD / 半導体 / 量子効果デバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
情報量の増大や無線通信における周波数ひっ迫問題において、ミリ波帯（30-300 GHz）の高い周波数の利用が求められている。本研究計画では、低コストなⅣ族系ミリ波デバイスの開発を目指し、Ⅳ族半導体GeSiSnによる格子定数整合系ヘテロ接合を用いた低欠陥で高性能な共鳴トンネルダイオード（RTD）の開発を試み、高速無線通信やミリ波センサなど今後需要の高まるミリ波通信の発展に貢献する。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、新しいSi系ヘテロ接合技術の開発として、Ⅲ－Ⅴ族半導体のように格子定数とバンドギャップを独立に制御可能な格子定数整合系のヘテロ接合をSi系Ⅳ族半導体で実現し、高周波発振素子への応用に向けた要素技術の開発に取り組んだ。物理堆積法であるスパッタエピタキシー法を結晶成長手法として採用することで、GeSn(Si)薄膜の高品質化が可能となり、良好なGeSiSn/Ge(Sn)量子井戸形成が可能であることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、スパッタエピタキシー法をGeSn(Si)結晶成長に用いることで、高品質なGeSiSn/GeSn量子井戸が提供可能であることを明らかにした。本技術により、量子効果を用いた電子デバイスだけでなく、GeSn受光・発光素子の特性向上も期待され、GeSn(Si)系半導体デバイス分野の発展が期待される。本研究を通して、無線通信や光通信技術への貢献が期待される。
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