中空ゲルマニウム構造に基づく高性能電子・光デバイス集積化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24K07576
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 山本 圭介 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20706387)
• 研究分担者: 王 冬 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (10419616)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ゲルマニウム / Ge-on-Insulator / 基板貼り合わせ

研究開始時の研究の概要

本研究では、AI技術の進展とカーボンニュートラルとを両立するために、半導体の高性能化と低消費電力化に向けた電子・光デバイスの「異種機能集積化」を目指す。その材料候補として、優れた物性を有するゲルマニウム（Ge）を用いる。Geの特徴を最大限に発揮させるために、単結晶薄膜Geが支持基板上に配置されたGe-on-Insulator（GOI）を独自の中空Ge構造に基づく手法で作製・高品質化する。代表者らのGeプロセス技術・評価技術をGOI作製に拡張するとともに、新たに高品質下地絶縁膜技術を開発してGOIの性能を改善する。最終的に、GOI上に電子・光デバイスを作製して異種機能集積デバイス実現の道を拓く。