極薄シリコン／シリコン酸化膜二次元量子構造への電子トンネル注入発光デバイスの研究

• 研究課題/領域番号: 26630130
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森田 瑞穂 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50157905)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: シリコン / シリコン酸化膜 / 発光デバイス / 量子井戸 / トンネル効果

研究成果の概要

インジウムスズ酸化物／極薄シリコン酸化膜／極薄シリコン層／埋込シリコン酸化膜デバイスから、シリコン層厚さが薄くなるとエネルギーが高くなるエレクトロルミネッセンスピークを観測した。ピークは、二次元構造における量子閉じ込め効果に因ることを示している。プロジェクター縮小光学系を使用し、N-フルオロピリジニウム塩を用いた光エッチングにより所定表面領域の極薄シリコン層厚さ均一性を向上させる薄膜化法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Electroluminescence in metal-oxide-semiconductor tunnel diodes with a crystalline silicon/silicon dioxide quantum well (2022)
  • 著者名/発表者名: Yuki Miyata, Yasunori Nakamukai, Cassia Tiemi Azevedo, Ayano Tsuchida, Miho Morita, Yasushi Oshikane, Junichi Uchikoshi, Kentaro Kawai, Kenta Arima, Mizuho Morita
  • 雑誌名: Micro and Nanostructures 巻: 166 ページ: 207228-207228
  • DOI: 10.1016/j.micrna.2022.207228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoetching method that provides improved silicon-on-insulator layer thickness uniformity in a defined area (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Miyata, Yasunori Nakamukai, Cassia Tiemi Azevedo, Miho Morita, Junichi Uchikoshi, Kentaro Kawai, Kenta Arima, Mizuho Morita
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Photoluminescence in Si/SO2 Single Quantum Wells (2015)
  • 著者名/発表者名: Cassia Azevedo, Yuki Miyata, Yasunori Nakamukai, Yasushi Oshikane, Kentaro Kawai, Kenta Arima, Mizuho Morita
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 光エッチングによる均一層厚を有する極薄SOIの形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田 優希、中向 保徳、Cassia Tiemi Azevedo、押鐘 寧、川合 健太郎、有馬 健太、森田 瑞穂
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-14
• [備考] 大阪大学工学研究科先端機器システム領域ホームページ
  • URL: http://www-pm.prec.eng.osaka-u.ac.jp