1997 Fiscal Year Annual Research Report

半導体モノリシック光集積回路のための面積選択有機金属気相エピタキシ

Research Project

Project/Area Number	09450007
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	中野義昭東京大学, 工学系研究科, 助教授 (50183885)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	霜垣幸浩東京大学, 工学系研究科, 助教授 (60192613)
Keywords	MOVPE / MOCVD / 選択成長 / MOVE2 / 分光エリプソメトリ / InGaAs / InP / シミュレーション / 気相拡散
Research Abstract	1.分光エリプソメトリによるMOVPEのその場観察:有機金属気相エピタキシ(MOVPE)においては,有効なその場観察法がなかった.本年度は,分光エリプソメトリを用いたMOVPEのその場観察を試み,特に成長表面状態の観察が可能であることを示した.その知見を応用して,InGaAs/InPヘテロ接合界面におけるAs-P置換を抑制し,その界面急峻性を単原子層オーダまで高めることに,初めて成功した. 2.有機金属気相拡散選択エピタキシ-技術の開発:モノリシック光集積回路を作製するにあたり,能動素子と受動素子を一括集積化する技術として,有機金属気相拡散選択エピタキシ-(metal-organic vapor phase diffusion enhanced selective area epitaxy;MOVE^2)を新たに開発した.これを用いて,1.55μm帯における能動領域と受動領域のバンドギャップ差を,組成の差のみの場合で200nm,組成と量子井戸層厚の差の両方を利用できる場合で500nmと,従来に比べ格段に大きくすることに成功した. 3.面積選択MOVPE成長のプロセスシミュレーション:MOVPEによる選択成長を統一的に理解することを目的として,シミュレーションを行った.まず,横方向気相拡散効果と表面マイグレーション効果の両方を平均化したモデルを使用して,1次元シミュレーションを行った結果,これまで報告されている選択成長の実験事実を説明することができた.しかし,上記MOVE^2の実験結果を説明するには不十分であって,横方向気相拡散と表面拡大効果とを明確に分離する必要があった.そこで,気相を含めた新たな2次元シミュレーション技術を開発中である.

Research Products
(19 results)

All Other

All Publications (19 results)

[Publications] Martin Bouda: "Extremely large in-plane bandgap shifts by MOVPE selective area growth using TBA and TBP" Proc.of Eighth European Conf.on Integrated Optics(ECIO'97). 298-301 (1997)
[Publications] Shinya Sudo: "Utilization of spectroscopic and Kinetic ellipsometry for in-situ As-P exchange monitoring in MOVPE of InGaAs/InP heterostructure" Abstracts,Second Intermational Conference on Spectroscopic Ellipsometry. 7-8 (1997)
[Publications] Shinya Sudo: "In-situ monitoring of arsenic-phosphorus exchange in MOVPE growth of InGaAs/InP quantum wells by kinetic ellipsometry" Conf.Proc. ,Ninth International Conf.on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'97). 257-260 (1997)
[Publications] Martin Bouda: "Novel MOVPE selective area growth technique with extremely large bandgap shifts and relaxed fabrication tolerances" Conf.Proc.(Post-deadline Papers),Ninth International Conf.on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'97). 6-7 (1997)
[Publications] Masakazu Sugiyama: "Kinetic studies on thermal decomposition of MOVPE sources using Fourier transform infrared spectroscopy" Applied Surface Science. 117/118. 746-752 (1997)
[Publications] Masakazu Sugiyama: "Reaction chemistry of InGaAsP MOCVD studied with FT-IR gas monitoring and numerical analysis on growth kinetics" Proc.of the 14th International Con.on Chemical Vapor Deposition(Electrochemical Society Proceedings). 97-25. 909-916 (1997)
[Publications] Martin Bouda: "Novel MOVPE selective area growth technique for photonic switching devices" 電子情報通信学会フォトニックスイッチング研究会資料. PS97-12. 17-22 (1997)
[Publications] 須藤信也: "動的エリプソメトリ法によるMOVPE成長層表面のその場観察(IV)-V族雰囲気の効果" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-2 (1997)
[Publications] Martin Bouda: "Metal-organic vapor phase diffusion enhanced selective area epitaxy(MOVE2) for photonic integration" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-11 (1997)
[Publications] 杉山正和: "MOVPEリアクター全体の流れ方向成長速度・膜質分布の解析" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-1 (1997)
[Publications] Yoshiaki Nakano: "(Invited Paper)Semiconductor photonic devices and related MOVPE technologies" Tech.Digest,International Topical Meeting on Photoelectronics. 9 (1997)
[Publications] Shinya Sudo: "In-situ As-P exchange monitoring in metal-organic vapor phase epitaxy of InGaAs/InP heterostructure by spectroscopic and kinetic ellipsometry" Thin Solid Films. (採録決定済). (1998)
[Publications] 三島善行: "面積選択MOVPE成長のプロセスシミュレーション" 第45回応用物理学関係連合講演会. 28p-ZM-1 (1998)
[Publications] バウダ・マルティン: "MOVE2面積選択成長によるMMIカプラの作製" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-SZL-1 (1998)
[Publications] 須藤信也: "動的エリプソメトリ法によるInGaAs/InP系MOVPE成長のヘテロ界面急峻性の改善" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-ZM-6 (1998)
[Publications] Asawamethapant Weerachai: "Macro Cavity法によるInP MOVPEプロセスにおける表面反応の解析" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-ZM-7 (1998)
[Publications] Asawamethapant Weerachai: "InP-MOCVDプロセスの反応機構解析と最適化" 化学工学会大会. (採録決定済). (1998)
[Publications] Shinya Sudo: "Improvement of hetero-interface abruptness in MOVPE growth of InGaAs/InP quantum wells by in-situ kinetic ellipsometry" IPRM'98,Tsukuba. (採録決定済). (1998)
[Publications] Martin Bouda: "First multi-mode interference devices fabricated by metal-organic vapor phase diffusion enhanced selective area epitaxy" IPRM'98,Tsukuba. (採録決定済). (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

半導体モノリシック光集積回路のための面積選択有機金属気相エピタキシ

Principal Investigator

中野 義昭 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (50183885)

Research Products

[Publications] Martin Bouda: "Extremely large in-plane bandgap shifts by MOVPE selective area growth using TBA and TBP" Proc.of Eighth European Conf.on Integrated Optics(ECIO'97). 298-301 (1997)

[Publications] Shinya Sudo: "Utilization of spectroscopic and Kinetic ellipsometry for in-situ As-P exchange monitoring in MOVPE of InGaAs/InP heterostructure" Abstracts,Second Intermational Conference on Spectroscopic Ellipsometry. 7-8 (1997)

[Publications] Shinya Sudo: "In-situ monitoring of arsenic-phosphorus exchange in MOVPE growth of InGaAs/InP quantum wells by kinetic ellipsometry" Conf.Proc. ,Ninth International Conf.on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'97). 257-260 (1997)

[Publications] Martin Bouda: "Novel MOVPE selective area growth technique with extremely large bandgap shifts and relaxed fabrication tolerances" Conf.Proc.(Post-deadline Papers),Ninth International Conf.on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM'97). 6-7 (1997)

[Publications] Masakazu Sugiyama: "Kinetic studies on thermal decomposition of MOVPE sources using Fourier transform infrared spectroscopy" Applied Surface Science. 117/118. 746-752 (1997)

[Publications] Masakazu Sugiyama: "Reaction chemistry of InGaAsP MOCVD studied with FT-IR gas monitoring and numerical analysis on growth kinetics" Proc.of the 14th International Con.on Chemical Vapor Deposition(Electrochemical Society Proceedings). 97-25. 909-916 (1997)

[Publications] Martin Bouda: "Novel MOVPE selective area growth technique for photonic switching devices" 電子情報通信学会フォトニックスイッチング研究会資料. PS97-12. 17-22 (1997)

[Publications] 須藤信也: "動的エリプソメトリ法によるMOVPE成長層表面のその場観察(IV)-V族雰囲気の効果" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-2 (1997)

[Publications] Martin Bouda: "Metal-organic vapor phase diffusion enhanced selective area epitaxy(MOVE2) for photonic integration" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-11 (1997)

[Publications] 杉山正和: "MOVPEリアクター全体の流れ方向成長速度・膜質分布の解析" 第58回応用物理学会学術講演会. 2a-M-1 (1997)

[Publications] Yoshiaki Nakano: "(Invited Paper)Semiconductor photonic devices and related MOVPE technologies" Tech.Digest,International Topical Meeting on Photoelectronics. 9 (1997)

[Publications] Shinya Sudo: "In-situ As-P exchange monitoring in metal-organic vapor phase epitaxy of InGaAs/InP heterostructure by spectroscopic and kinetic ellipsometry" Thin Solid Films. (採録決定済). (1998)

[Publications] 三島善行: "面積選択MOVPE成長のプロセスシミュレーション" 第45回応用物理学関係連合講演会. 28p-ZM-1 (1998)

[Publications] バウダ・マルティン: "MOVE2面積選択成長によるMMIカプラの作製" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-SZL-1 (1998)

[Publications] 須藤信也: "動的エリプソメトリ法によるInGaAs/InP系MOVPE成長のヘテロ界面急峻性の改善" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-ZM-6 (1998)

[Publications] Asawamethapant Weerachai: "Macro Cavity法によるInP MOVPEプロセスにおける表面反応の解析" 第45回応用物理学関係連合講演会. 29a-ZM-7 (1998)

[Publications] Asawamethapant Weerachai: "InP-MOCVDプロセスの反応機構解析と最適化" 化学工学会大会. (採録決定済). (1998)

[Publications] Shinya Sudo: "Improvement of hetero-interface abruptness in MOVPE growth of InGaAs/InP quantum wells by in-situ kinetic ellipsometry" IPRM'98,Tsukuba. (採録決定済). (1998)

[Publications] Martin Bouda: "First multi-mode interference devices fabricated by metal-organic vapor phase diffusion enhanced selective area epitaxy" IPRM'98,Tsukuba. (採録決定済). (1998)

中野義昭東京大学, 工学系研究科, 助教授 (50183885)