2020 年度研究成果報告書

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

PDF

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
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
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。
自由記述の分野	光エレクトロニクス
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。