超高速光・電子融合デバイス

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560365
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 高梨 良文 東京理科大学, 基礎工学研究科, 教授 (30318224)
• 研究分担者: 田口 博久 中京大学, 情報理工学部, 准教授 (30453830)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路

研究概要

InAsに近い組成のInGaAsをチャネルとする歪HEMTを試作した。ネットワークアナライザで高周波特性を評価したところ、ゲート長が0.1μmのトランジスタで電流遮断周波数として200GHzを超える特性を得た。また、InGaAsをチャネルとする歪MSM-PDを試作した。L & Sが0.2/0.6μmのMSM-PDについて、フェムト秒レーザを用いて光応答を評価したところ、20 psec以下の高速応答を得た。以上の優れた特性は、チャネルに電子速度が大きいInAsを用いたことにより説明できる。また、チャネル厚が10 nmと薄層にも拘わらず、1を超えるRespnsivity(光感度)を得た。歪HEMTと同一基板上に歪MSM-PDを作製すれば超高速のOEICを実現することがが可能であり、高速・広帯域光通信システムへの応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Characteristics of PHEMTs and MSM photodetectors simultaneously fabricated on same epitaxial wafer with In0.75Ga0.25As/InGaAs channel layer (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Koreeda, Yutaka Endo, Kouichi Sato, Kenya Yoshizawa, Yui Nishio, Hirohisa Taguchi, Tsutomu Iida and Yoshifumi Takanashi
  • 雑誌名: PHYSICA STATUS SOLIDI(C) 巻: 9 ページ: 357-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric Behavior of Sb-and Al-Doped n-Type Mg2Si Device Under Large Temperature Differences (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamoto, T. Iida, S. Kurosaki, K. Yano, H. Taguchi, K. Nishio, and Y. Takanashi
  • 雑誌名: JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS 巻: 40 ページ: 629-634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependence of Optical Response Time on Gate-to-Source Voltage for InAlAs/InAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Ando, Hirohisa Taguchi, Kazuya Uchimura, Miho Mochiduki, Tsutomu Iida and Yoshifumi Takanashi
  • 雑誌名: Extended Abstracts of the 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials ページ: 856-857
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Optical Response of InAlAs/InAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Taguchi, Yasuyuki Oishi, Takahisa Ando, Kazuya Uchimura, Miho Mochiduki, Mitsuhiro Enomoto, Tsutomu Iida, and Yoshifumi Takanashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49 ページ: 04DF03-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of a pin-fin structure thermal-to-electric uni-leg device using a commercial n-type Mg2Si source (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nemoto, T. Iida, J. Sato, Y. Oguni, A. Matsumoto, T. Miyata, T. Sakamoto, T. Nakajima, H. Taguchi, K. Nishio, and Y. Takanashi
  • 雑誌名: JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS 巻: 39 ページ: 1572-1578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric characteristics of commercialized Mg2Si source doped with Al, Bi, Ag and Cu (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamoto, T. Iida, J. Sato, A. Matsumoto, Y. Honda, T. Nemoto, J. Sato, T. Nakajima, H. Taguchi, and Y. Takanashi
  • 雑誌名: JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS 巻: 39 ページ: 1708-1713
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct thermal-to-electric energy conversion material of environmentally-benign Mg2Si synthesized using wasted Si sludge and recycled Mg alloy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Honda, T. Iida, T. Sakamoto, S. Sakuragi, Y. Taguchi, Y. Mito, T. Nemoto, T. Nakajima, H. Taguchi, K. Nishio, and Y. Takanashi
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Proc. 巻: Vol.1218 ページ: 1218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-Fast Optical Response by InAlAs/InAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistors (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Taguchi, Yasuyuki Oishi, Takahisa Ando, Kazuya Uchimura, Miho Mochiduki, Mitsuhiro Enomoto, Tsutomu Iida and Yoshifumi Takanashi
  • 雑誌名: Extended Abstracts of the 2009 International Conference on Solid State Devices and Materials ページ: 946-947
  • 査読あり
• [雑誌論文] InAlAs/InAs/InGaAs pseudomorphic high electron mobility transistors exhibiting ultra-fast optical response (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Taguchi, Nobuhito Wakimura, Yugo Nakagawa, Tsutomu Iida, and Yoshifumi Takanashi
  • 雑誌名: Physica status solidi 巻: (c) 6 ページ: 1386-1389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Materials Research Society Symposium Proceedings 1108 (2009)
  • 著者名/発表者名: Nobuhito Wakimura, Yugo Nakagawa, Hirohisa Taguchi, Tsutomu Iida, and Yoshifumi Takanashi
  • 巻: 1108
  • ページ: 2-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoelectric properties of Sb-doped sintered Mg2Si fabricated using commercial polycrystalline sources (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Fukushima, T. Iida, M. Akasaka, T. Nemoto, T. Sakamoto, R. Kobayashi, H. Taguchi, K. Nishio and Y. Takanashi
  • 雑誌名: Res. Soc. Proc. 巻: 1166 ページ: N03-21.1-N03-21.6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output power characteristics of Mg2Si and the fabrication of a Mg2Si TE module with a uni-leg structure (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nemoto, T. Iida, Y. Oguni, J. Sato, A. Matsumoto, T. Sakamoto, T. Miyata, T. Nakajima and Y. Takanashi
  • 雑誌名: Materials and Devices for Thermal-to-Electric Energy Conversion Mater 巻: Proc. 1166 ページ: N03-17.1-N03-17.6
  • 査読あり
• [学会発表] Characteristics of PHEMTs and MSM photodetectors simultaneously fabricated on the same epitaxial wafer with In0.75Ga0.25As/InGaAs channel layer (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirohisa Taguchi, Yuta koreeda, Yutaka Endo, kouichi Sato, Kenya Yoshizawa, Yui Nishio, Tsutomu Iida and Yoshifumi Takanashi
  • 学会等名: 38th International Symposium on Compound Semiconductors-ISCS
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] In0.75Ga0.25As/In0.53Ga0.47As同一基板上に作製したPHEMTの周波数特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎陽一、是枝勇太、西尾結、遠藤裕、佐藤宏一、芳沢研哉、田口博久、高梨良文
  • 学会等名: 第72回応報物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] In0.75Ga0.25As/In0.53Ga0.47As同一基板上に作製したPMSM-PDの応答特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西尾結、是枝勇太、山崎陽一、渡邉亮、田口博久、高梨良文
  • 学会等名: 第72回応報物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Dependence of Optical Response Time on Gate-to-Source Voltage for InAlAs/InAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Ando, Hirohisa Taguchi, Kazuya Uchimura, Miho Mochiduki, Tsutomu Iida and Yoshifumi Takanashi
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tokyo Univ.
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] InAlAs/InAs/InGaAs Pseudomorphic High Electron Mobility Transistorsのゲートソース間電圧による光応答時間の依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 是枝勇太、安藤貴寿、遠藤裕、佐藤宏一、吉澤研哉、田口博久、高梨良文
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] InAlAs/InAs/OnGaAs-PHEMTの直流及び高周波特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤裕、安藤貴寿、是枝勇太、佐藤宏一、吉澤研哉、田口博久、高梨良文
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100000
• [備考]
  • URL: http://zairyou.jp/