| 研究課題/領域番号 |
19K03692
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| 研究機関 | 福岡工業大学 |
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研究代表者 |
鈴木 恭一 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (20393770)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 遠赤外 / 半導体ヘテロ構造 / ゲート生成p-n接合 |
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| 研究実績の概要 |
Type-IIヘテロ接合であるInAs/GaSbヘテロ接合をAlSb障壁で挟んだ構造では、InAsおよびGaSbの層厚を変化させることでバンドギャップをマイナス(broken gap)から1.61 eV (AlSbのバンドギャップ)で制御できる。本研究では、バンドギャップの小さいInAs/GaSb/Al(Ga)Sbヘテロ構造を用いた遠赤外発光ダイオードの実現を目指している。
今期は、既存のウェハを用い、低温および温度を変えた電気伝導測定によるバンドギャップを含む基礎的な物性評価と、発光を実現するための電極パターンの考察および作製を行う予定であった。
しかしながら、4月にホール測定等の物性評価を行うクライオスタットの故障が判明し、その修理に多大な時間・費用・労力を費やした。この故障は、超伝導磁石へ繋がる超伝導線の断線で、クレーンを手配した3回に渡る大掛かりな修理を行った。現在は原状回復できている。このため物性測定できた試料はわずか1種類であったが、そのバンドギャップは遠赤外領域であることが示された。
電極については、有料の外部施設を利用して、SiやSiO2基板をダミーとして用い、プロセスの確認および最適化を試みた。2ミクロン幅の加工はまだ実現できていないが、それ以上の大きさなら実現可能であることが示された。
InAsを材料とするため、表面(端面)においてフェルミレベルピンニングが起こり、発光を実現するための絶縁領域の実現には困難が伴う。今後はこの困難を解消するための電極パターンの考察および最適化をおこない、さらにゲート酸化膜形成の最適化を行う。また、発光測定用の試料ホルダーを作製し、分光までは至らずとも、発光の確認を目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
測定装置の大規模な故障のため、修理に多大な時間・費用・労力を費やした。3月以降は
コロナウィルスの影響で、プロセスを行っている外部機関を利用できていないため。
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| 今後の研究の推進方策 |
発光を実現するための電極パターンの考察および最適化をおこない、さらにゲート酸化膜形成の最適化を行う。また、本学工作センターを利用し発光測定用の試料ホルダーを作製し、分光までは至らずとも、発光の確認を目指す。
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