| 研究課題/領域番号 |
21246003
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
白木 靖寛 東京都市大学, 総合研究所, 教授 (00206286)
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| 研究分担者 |
丸泉 琢也 東京都市大学, 工学部, 教授 (00398893)
瀬戸 謙修 東京都市大学, 工学部, 講師 (10420241)
野平 博司 東京都市大学, 工学部, 教授 (30241110)
徐 学俊 東京都市大学, 総合研究所, 研究員 (80593334)
澤野 憲太郎 東京都市大学, 工学部, 准教授 (90409376)
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| 研究期間 (年度) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | ゲルマニウム / フォトニック結晶 / 量子ドット / 光電子融合デバイス / シミュレーション / マイクロディスク / 歪み |
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| 研究概要 |
超高速歪みGeチャネルデバイスの実現へ向けて、Geチャネルの結晶高品質化により、3,120 cm2/Vsという世界最高正孔移動度を実現するとともに、そのパラレル伝導の解析、散乱要因を解明した。また微細デバイスにおいて重要となるGe低抵抗コンタクト形成技術として、不純物のデルタドーピング技術の開発を進め、GeへSiを添加することにより偏析を抑制し、より高濃度なドーピング密度を達成した。さらに、GeCMOS技術において究極的に求められる基板として、GOIの開発を進めた。２段階成長法と貼り合わせ技術により、無欠陥でかつ50nmと極薄のGOI基板の作製に成功した。さらに移動度増大手法として、選択的イオン注入法の開発を継続し、一軸歪みGeチャネル形成を可能とする、Ge組成80％のSiGe一軸歪みバッファー層を実現した。さらにSi集積回路における光配線実現へ向けて、SOI基板上に、Ge量子ドット／Siの多層膜を形成した後、パーセル効果による発光効率増大のため微小光共振器構造を作製、さらに電流注入発光のためp-i-n構造を形成した。デバイス構造最適化、ドーピング技術の最適化により、Si系発光デバイスとしては世界最高のQ値（＝2200）を持つELを得ることに成功した。さらにフォトニック結晶による光導波路を形成し、共振器との強い結合を実証し、Siプラットフォーム上の光配線実現に向けた有望な成果を得ることができた。
さらに、FDTD法計算により、新規ダブルヘテロ接合型フォトニック結晶共振器のバンド構造の解析によって、上記実験結果を再現するとともに、さらに10万を超える高Q値が得られる構造を見出し、デバイス設計にさらなる高性能化へ向けた指針を与えた。以上、電子デバイス、光デバイス、シミュレーション技術開発を相互に連携させ、光電子融合集積回路の実現へ向けて非常に有用な技術を確立したものといえる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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