| 研究課題/領域番号 |
63460115
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
長谷川 英機 北海道大学, 工学部, 教授 (60001781)
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| 研究分担者 |
赤澤 正道 北海道大学, 工学部, 助手 (30212400)
飯塚 浩一 北海道大学, 工学部, 助手 (30193147)
深井 一郎 北海道大学, 工学部, 教授 (70001740)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| キーワード | コプレ-ナ線路 / ショットキ接合 / MIS接合 / マイクロ波 / 遅波 / 集積回路 / 化合物半導体 / MMIC |
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| 研究概要 |
マイクロ波・ミリ波を用いる高度情報通信システムの構築を目指し、半絶縁性GaAsを基板としたマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)の研究開発が活発に行われている。しかし、現状ではMMICの基板面積当たりの機能の集積度は、著しく低い。これは半導体能動素子は集中定数素子とみなせるよう小面積に作る一方、高価な基板の面積の大部分は寸法の大きい受動素子を作るのに、絶縁体として使用されるからである。本研究の目的は、半導体のキャリアがもたらす分布定数的効果を積極的に利用し線路波長を短縮するMIS形およびショットキ形のコプレ-ナ伝送線路の基礎的研究を行なうことにある。さらに、これら線路は、その伝送特性が電気的に変化できるので、そのユニ-クな性質を利用して、高性能・高機能化した新しいMMICを実現できる。
本研究の成果の概要は以下の通りである。(1)半導体基板上に形成されたMIS形およびショットキ形コプレ-ナ伝送線路構造の理論的検討を行い、伝送モ-ドおよび伝送特性量の幾何学的構造依存性、半導体表面層のパラメ-タ依存性、周波数依存性、バイアス依存性を明らかにした。(2)コプレ-ナ伝送線路試料の作製法を検討した。ことに、GaAsおよびInGaAsエピタキシャル表面半導体層を分子線エピタキシャル法で成長する方法および条件を明らかにした。(3)半絶縁性GaAs基板上に形成されたショットキ形コプレ-ナ線路の伝送特性の測定法を検討し、かつ、実際に測定を行い、その結果が、理論解析結果でよく説明できることを示した。(4)MIS形コプレ-ナ線路におけるフェルミ準位ピンニングの除去の重要性を認識し、シリコン超薄膜による界面制御により、ピンニングのないInGaAs MIS構造の製作に成功した。
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