希土類添加シリサイド半導体の創製と光学機能の検証

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760199
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 寺井 慶和 大阪大学, 工学研究科, 講師 (90360049)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: シリサイド半導体 / 希土類添加半導体 / 半導体光物性

研究概要

シリコンベースのオプトエレクトロニクス材料の開発を目的に、希土類添加シリサイド半導体を作製し、その光学特性を評価した。Si基板上にエピタキシャル成長させたシリサイド半導体β-FeSi_2中に、イオン注入法を用いて希土類元素であるEr^<3+>を添加した。その結果、光通信波長である1.5μmにおいて、Er^<3+>の4f準位間遷移に起因した発光を得ることに成功し、シリコンベースの発光材料として機能することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Modifications of direct transition energies in β-FeSi2 epitaxial films grown by molecular beam epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Noda, Y. Terai, S. Hashimoto, K. Yoneda, Y. Fujiwara
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 94(24) ページ: 241907/1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoreflectance study of β-FeSi2 epitaxial films grown by molecular beam epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, K. Noda, S. Hashimoto, Y. Fujiwara
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 165 ページ: 012023/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial growth of Al-doped β-FeSi2 on Si(111) substrate by reactive deposition epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, S. Hashimoto, K. Noda, Y. Fujiwara
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 6(6) ページ: 1488-1491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved initial epitaxial growth of β-FeSi2 on Si(111) substrate by Al-doping (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Hashimoto, Y. Terai, Y. Fujiwara
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 5(9) ページ: 3159-3161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence properties of Er-doped β-FeSi2 grown by ion implantation
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, T. Tsuji, K. Noda, Y. Fujiwara
  • 雑誌名: Physica E (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] β-FeSi2エピタキシャル膜におけるPRスペクトルの成長方位依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一、寺井慶和、米田圭佑、三浦直行、鵜殿治彦、藤原康文
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学, 平塚市
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 変調分光法による鉄シリサイド半導体のバンド構造評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺井慶和, 藤原康文
  • 学会等名: 応用物理学会関西支部セミナー
  • 発表場所: 大阪大学, 吹田市
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] Photoluminescence properties of Er-doped β-FeSi2 grown by ion beam synthesis methods (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, T. Tsuji, K. Noda, Y. Fujiwara
  • 学会等名: 14th International Conference on Modulated Semiconductor structures (MSS-14)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20090719-20090724
• [学会発表] Si/ β-FeSi2/Siダブルヘテロ構造におけるフォトリフレクタンス測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田圭佑、野田慶一、寺井慶和、藤原康文
  • 学会等名: 日本材料学会半導体エレクトロニクス部門研究会
  • 発表場所: 大阪工業大学、大宮キャンパス
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] Si/ β-FeSi2/Siダブルへテロ構造における変調反射スペクトル (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田圭佑, 野田慶一, 寺井慶和, 藤原康文
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学, 富山市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Direct Bandgap Modifications in β-FeSi2 Epitaxial Films Revealed by Photoreflectance Measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Noda, K. Yoneda, Y. Terai, Y. Fujiwara
  • 学会等名: 5th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: Icho-Kaikan, Osaka University, Japan
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] フォトリフレクタンス法によるβ-FeSi2およびAl添加β-FeSi2の表面電界強度の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田圭佑、野田慶一、寺井慶和、藤原康文
  • 学会等名: 第12回シリサイド系半導体夏の学校
  • 発表場所: 福岡県筑紫野市湯町二日市温泉大観荘
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] β-FeSi2エピタキシャル膜における直接遷移エネルギーの熱処理温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一、米田圭佑、寺井慶和、藤原康文
  • 学会等名: 第12回シリサイド系半導体夏の学校
  • 発表場所: 福岡県筑紫野市湯町二日市温泉大観荘
  • 年月日: 2009-08-02
• [学会発表] Band-gap modifications of β-FeSi2 epitaxial films grown by molecular beam epitaxy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Noda, K. Yoneda, Y. Terai, Y. Fujiwara
  • 学会等名: 28th Electronic Materials Symposium
  • 発表場所: ラフォーレ琵琶湖、草津市
  • 年月日: 2009-07-08
• [学会発表] Si(111)基板上のβ-FeSi2エピタキシャル膜におけるバンドギャップ変調 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一, 米田圭佑, 寺井慶和, 藤原康文
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば市
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] Si(111)基板上のβ-FeSi2エピタキシャル膜におけるフォトリフレクタンス評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一、米田圭佑、寺井慶和、藤原康文
  • 学会等名: 日本材料学会半導体エレクトロニクス部門研究会
  • 発表場所: 大阪大学, 吹田市
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] Photoreflectance study of β-FeSi2 epitaxial films grown by molecular beam epitaxy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, K. Noda, S. Hashimoto, Y. Fujiwara
  • 学会等名: International Conference on Advanced Structural and Functional Materials Design 2008 (ICASFMD2008)
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park, Osaka
  • 年月日: 20081110-20081012
• [学会発表] Epitaxial growth of Al-doped β-FeSi2 on Si(111) substrate by reaction deposition epitaxy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Terai, S. Hashimoto, K. Noda, Y. Fujiwara
  • 学会等名: 35th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
  • 発表場所: Europa-Park, Rust, Germany
  • 年月日: 20080921-20080924
• [学会発表] β-FeSi2エピタキシャル膜における直接遷移端の温度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一, 米田圭佑, 寺井慶和, 藤原康文
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学, 富山市
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Al添加β-FeSi2におけるフォトリフレクタンス測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一、橋本正太郎、寺井慶和、藤原康文
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学, 春日井市
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] RDE法により作製したAl添加β-FeSi2エピタキシャル膜の結晶構造解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野田慶一, 寺井慶和, 橋本正太郎, 藤原康文
  • 学会等名: 第11回シリサイド系半導体夏の学校
  • 発表場所: 鷲羽山下電ホテル, 倉敷市
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] Epitaxial growth of Al-doped β-FeSi2 on Si(111) substrate by reactive deposition epitaxy (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Noda, Y. Terai, S. Hashimoto, Y. Fujiwara
  • 学会等名: 27th Electronic Materials Symposium
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺, 伊豆市
  • 年月日: 2008-07-09