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2014 年度 実績報告書

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
研究機関静岡大学

研究代表者

小野 篤史  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (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 / プラズモン / SOI / 金ナノ粒子
研究実績の概要

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.
初年度に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.計算結果より,SOI膜厚100nmのフォトダイオードに対する感度向上においては,付着金ナノ粒子の粒径は140nm,金ナノ粒子配列周期は240nmがそれぞれ最適なパラメータであることが分かった.
この最適パラメータをもとに,平成25年度は,従来よりも大きい金ナノ粒子(粒径150nm)を高密度(6.0e8 particles/cm2)に付着する技術を開発した.新技術により開発した金ナノ粒子付きSOIフォトダイオードの感度特性を計測し,金ナノ粒子付着前と比較して約2倍の感度向上を実現した.
平成26年度は,単一波長におけるSOIフォトダイオードの感度向上を目的として,周期配列した金ナノ粒子をセンサ上部に作製した.作製手法には電子線リソグラフィによるリフトオフ法を適用した.粒径180nm,周期260nmの金ナノ粒子を作製した結果,波長660nmにおいて局所的に約2.5倍の感度向上を実現した.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 金ナノ粒子高密度配列による高感度SOIフォトダイオードの開発2014

    • 著者名/発表者名
      小野 篤史, 榎本 靖, 松村 康史, 佐藤 弘明, 猪川 洋
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20

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公開日: 2016-06-03  

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