• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

モノリシック集積型高感度SOIフォトダイオードの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560401
研究種目

基盤研究(C)

研究機関静岡大学

研究代表者

小野 篤史  静岡大学, 若手グローバル研究リーダー育成拠点, 特任助教 (20435639)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードフォトダイオード
研究概要

本研究目的は,次世代CMOSとして注目されているSOIデバイスに光検出器を同一基板上に実装することである.SOI光検出器の感度を大幅に向上させる技術を開拓するため,本研究では受光面上に金ナノ粒子を付着した新しいSOI-PINフォトダイオードを開発する.SOI-PINフォトダイオードの光吸収効率向上のため,デバイス作製および計測だけでなく,シミュレーションによる吸収増大メカニズムの解明と構造最適化を実施する.平成24年度は,(1) SOIフォトダイオードの作製,(2) 金ナノ粒子付着密度制御と吸収スペクトルの取得,(3) 金ナノ粒子の粒径と密度の最適条件の探索,に取り組んだ.
SOIを厚さ100nmに薄膜化すると同時にパターニングを施し,イオン注入によりPINを形成した.受光面積は50ミクロン×50ミクロンを基準として,幅や長さを変えた構造を複数作製した.熱酸化によりSOI表面にシリコン酸化膜を形成後,アルミニウムにて配線することによりフォトダイオードを作製した.
シランカップリング剤と金コロイドを用いることにより,金ナノ粒子をシリコン酸化膜上に付着した.金コロイドの濃度,ディップ時間により,金ナノ粒子の付着密度を調べた.SEM観察により,粒子密度と単分散性を確認した.吸収スペクトルを取得し,波長520nm近傍に吸収ピークが現れることを確認した.
作製デバイスをモデル化し,SOI内部の光吸収効率を計算することにより,金ナノ粒子の粒径と密度を最適化した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成24年度の研究計画を全て遂行し,期待通りの研究成果が得られているため.

今後の研究の推進方策

平成25年度以降は,(1) 作製したSOI-PINフォトダイオードのデバイス評価,(2) 金ナノ粒子付きSOI-PINフォトダイオードのデバイス評価,(3) 金ナノ粒子周期配列手法の確立,に主に取り組む.

次年度の研究費の使用計画

平成25年度に計画しているデバイス評価に必要な物品を主に購入する.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Plasmonics for enhanced performance of SOI photodiode2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ono, Hiroaki Satoh, and Hiroshi Inokawa
    • 学会等名
      3rd International Conference on Photonics 2012
    • 発表場所
      PARKROYAL Penang Resort Hotel (Malaysia)
    • 年月日
      20121001-20121003
    • 招待講演
  • [産業財産権] フォトダイオード及びその製造方法2012

    • 発明者名
      榎本靖,松村康史,猪川洋,小野篤史,佐藤弘明
    • 権利者名
      新日鐵化学株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-214745
    • 出願年月日
      2012-09-27

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi