2016 Fiscal Year Annual Research Report
局所液相エピタキシャル成長によるGeSnワイヤの形成とその光電子デバイス応用
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15H03975
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
志村 考功 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90252600)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電子・電気材料 / エピタキシャル成長 / 結晶工学 / 電子デバイス / 結晶成長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、局所液相エピタキシャル成長によるGeワイヤ作製法を進化させ、歪み制御したSn添加Geワイヤを作製し、次世代の高度情報化社会を担う高速かつ低消費電力の光・電子融合デバイスへの応用を目指すものである。本研究では、局所液相エピタキシャル成長を用いた歪み制御Sn添加Geワイヤの作製とその基礎的知見の取得、また電子デバイス応用に向けたトランジスタの試作と特性評価、さらに光・電子デバイス融合デバイスに向けた光学特性評価とフォト・発光ダイオードの試作を行う。本年度は下記の３項目を行った。
1)シードレス横方向選択液相エピタキシャル成長のSn添加歪み制御技術の基礎的知見の取得：前年度、シードを用いずに石英基板上で横方向選択液相エピタキシャル成長を実現することができた。本年度は、作製したGeSnワイヤについて、電子後方散乱回折(Electron BackScattering Diffraction : EBSD)による結晶方位分布測定、透過電子顕微鏡(TEM)による結晶欠陥評価、X線回折による歪み測定を行った。GeSnワイヤにはGeとSiの熱膨張係数差に起因する0.4%の引張り歪みが印加されているが、石英基板を用いることにより、0.5%の引張り歪みが印加されていることが確認できた。
(2)トランジスタの試作とデバイス特性評価：石英基板上のGeSn細線について、トップゲートのトランジスタを試作し、デバイス特性の取得により、本手法の有効性を確認した。Sn組成2.6%のGeSnワイヤでピーク電界効果移動度で423 cm2/Vsの値が得られ、本手法の有効性を示すことができた。
(3)光学特性評価とフォト・発光ダイオードの試作：電気特性評価と平行して光学特性評価を進め、1.5 umの光に対する光応答を確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、おおむね順調に進展しているので、引き続き、研究を着実に進めていきたい。
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