| 研究概要 |
PN接合と組み合わせるシリコン共嗚構造の設計改良を理論計算により行った,PN接合を横方向に形成した薄膜シリコン構造を製作し,エッチシグにより共鳴構造を形成し,電流特性を測定した.具体的には,SOIウエハの上層シリコンにサブ波長周期のシリコン共鳴構造を製作するために,格子の幅,断面形状と共鳴効果の関係を理論的に明らかにした.狭い帯域の共鳴構造および広い帯域の共鳴構造の両方について形状との関係を定量的に明らかにできた.
SOIウエハに横方向PN接合をイオン注入により形成した.シリコン層が薄いので,PN接合特性は縦方向の場合より劣化するが,目的の接合特性が得られた.横方向であるので,電流量は制限されるが,共鳴格子の中央部にPN接合を形成する技術を確立できた.
格子部分の共鳴効果は格子の反射特性を測定することで調べた.反射特性には,比較的広い共鳴効果が得られているととが示されだが,反射率はあまり高くたかった.設計した狭い帯域の共鳴特性は得られなかった,これは,加工による格子表面の荒れや形状変化が原因であると考えられた.
電流注入による顕著な発光は得られなかったが,光入射によるPN接合部からの光電流の検出は行えることが明らかにできた.光電流の入射の方向依存性を調べると,光検出に指向性があることより,共鳴効果が得られていることが,光電流検出からも確認された.
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