2001 Fiscal Year Annual Research Report

青-紫外光域・雪崩増幅型半導体光検出素子(APD)の基礎研究

Research Project

Project/Area Number	12875005
Research Institution	Tottori University
Principal Investigator	安東孝止鳥取大学, 工学部, 教授 (60263480)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿部友紀鳥取大学, 工学部, 助手 (20294340) 石井晃鳥取大学, 工学部, 助教授 (70183001)
Keywords	青-紫外線APD素子 / 短波長半導体光検出器 / ZnSe系半導体 / MBE成長
Research Abstract	ワイドバンドギヤップ化合物半導体(ZnSe-ZnSSe)による新短波長帯(青・近紫外線)での雪崩増倍型・半導体光検出器(APD)の開発を目的として、結晶成長技術(MBE成長)、APD素子構造の最適化、及び素子加工プロセスの検討を進めた。今年度は、GaAs基板と格子整合が可能なZnSSe(S組成:6%)でのpin-APD素子開発を重点的に行い、以下のAPD特性と素子動作の安定性を検証した: (1)i層を導入したことにより、非常に安定なアバランシェブレーク・ダウンをV_B=28〜30V(9〜10x10^5V/cm)領域で実現 (2)ウエットエッチングのメサ加工により逆方向暗電流を〜10nA/mm^2まで低減(ZnSe APDに比較して3桁低減) (3)逆バイアス動作(V_B-29V:300K)で最高の光電流の利得(G)〜80を観測 (4)APD素子の最適構造設計の基礎となる電子・正孔のイオン化率(α,β)を決定 (5)APD動作のエージング試験において連続400時間以上の安定動作を確認上記特性は、ZnSSe pin構造APD素子が新光波帯(青-近紫外線領)における実用素子としての大きなポテンシャルを有していることを実証した。

Research Products

(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] T.Abe, H.Yamada, N.Itano, T.Kusuhara, H.Kasada, K.Ando: "Widegap II-VI compound optical modulators of ZnSe/ZnMgSSe single and asymmetric-coupled quantum wells"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1081-1084 (2002)
[Publications] H.C.Lee, N.Kaneko, M.Watanabe, Y.Fujita, T.Abe, H.Ishikura, M.Adachi, H.Kasada, K.Ando: "High efficiency and long-lived green and blue light emitting diodes based on ZnSSe : Te active layer grown by molecular beam epitaxy"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1043-1047 (2002)
[Publications] M.Adachi, H.Yukitake, M.Watanabe, K.Koizumi, H.C.Lee, T.Abe.H Kasada, K.Ando: "Mechanism of slow-mode degradation in II-VI wide bandgap compound based blue-green laser diodes"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1049-1053 (2002)
[Publications] K.Ando, H.Ishikura, Y.Fukunaga, T.Abe, H.Kasada: "Highly efficient blue-ultraviolet photodetectors based on II-VI wide-bandgap compound semiconductors"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1065-1071 (2002)
[Publications] H.Ishikura, Y.Fukunaga, T.Kubota, M.Adachi T Abe, H Kasada, K.Ando: "Blue-violet Avalanche-photodiode (APD) and its ionization coefficients in II-VI wide bandgap compound grown by molecular beam epitaxy"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1085-1088 (2002)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

青-紫外光域・雪崩増幅型半導体光検出素子(APD)の基礎研究

Principal Investigator

安東 孝止 鳥取大学, 工学部, 教授 (60263480)

Research Products

[Publications] T.Abe, H.Yamada, N.Itano, T.Kusuhara, H.Kasada, K.Ando: "Widegap II-VI compound optical modulators of ZnSe/ZnMgSSe single and asymmetric-coupled quantum wells"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1081-1084 (2002)

[Publications] H.C.Lee, N.Kaneko, M.Watanabe, Y.Fujita, T.Abe, H.Ishikura, M.Adachi, H.Kasada, K.Ando: "High efficiency and long-lived green and blue light emitting diodes based on ZnSSe : Te active layer grown by molecular beam epitaxy"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1043-1047 (2002)

[Publications] M.Adachi, H.Yukitake, M.Watanabe, K.Koizumi, H.C.Lee, T.Abe.H Kasada, K.Ando: "Mechanism of slow-mode degradation in II-VI wide bandgap compound based blue-green laser diodes"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1049-1053 (2002)

[Publications] K.Ando, H.Ishikura, Y.Fukunaga, T.Abe, H.Kasada: "Highly efficient blue-ultraviolet photodetectors based on II-VI wide-bandgap compound semiconductors"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1065-1071 (2002)

[Publications] H.Ishikura, Y.Fukunaga, T.Kubota, M.Adachi T Abe, H Kasada, K.Ando: "Blue-violet Avalanche-photodiode (APD) and its ionization coefficients in II-VI wide bandgap compound grown by molecular beam epitaxy"phys. stat. sol. (b). 229・1/2. 1085-1088 (2002)

安東孝止鳥取大学, 工学部, 教授 (60263480)