| 研究課題/領域番号 |
08455166
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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 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
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| 研究分担者 |
永田 真 広島大学, 工学部, 助手 (40274138)
MATTAUSCH Hans Jurgen 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (20291487)
芝原 健太郎 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (50274139)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| キーワード | 光配線 / エピタキシャルリフトオフ法 / 高速化 / 界面活性剤 / 圧力印加 / 発光素子搭載技術 / グレーティングカプラ / 無欠陥光導波路 |
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| 研究概要 |
集積回路(LSI)内で、金属配線を用いて高速な信号伝達を実現しようとすると、大きなサイズが必要になり、LSIチップ内での配線には適さなくなる。信号伝搬速度とサイズの問題を解決する手法として、光配線が有力な候補となり得る。本研究では、LSIチップ内での光配線を実現するために、GaAs発光素子を搭載する技術を主に、いくつかの技術を開発した。従来は、GaAs発光素子を研磨法によって薄層化し、これをSiLSIチップ上に張り合わせていた。しかし、この方法は高価なGaAs基板を消費してしまうため実用的ではない。本研究では、研磨法に代わって、エピタキシャルリフト法と呼ばれる方法を改良し、従来の18培の高速化を達成した。エピタキシャルリフト法とは、GaAs基板上に発光素子を形成する際、AlAs層を挟んでから発光素子を形成し、その後AlAsリリース層を弗酸によって選択的にエッチングし、GaAs発光素子をGaAs基板から剥離し、SiLSI上に積層する方法である。高速化は、エッチング液に界面活性剤、消泡剤を添加、加温し、さらに窒素圧力5kgf/cm^2を印加することにより達成された。発光素子をSi基板上に張り合わせる技術を開発し、その発光素子に劣化のないことを確認した。
さらに、発光素子と光導波路を結合するグレーティングカプラの設計・製作法、無欠陥光導波路作製技術、および分岐光導波路の設計・製作法を開発した。また、光配線のメリットを最も発揮できる多分岐光配線システムとして、光結合コホーネンネットと呼ばれる画像認識チップを設計・試作し、その基本的な部分の動作を確認した。
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