权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ハイブリッドシリコン集積回路による光通信用送信サブシステム構築に関する研究

利用混合硅集成电路构建光通信传输子系统的研究

基本信息

批准号：
21K04199
负责人：
下村和彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sophia University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

シリコンプラットフォーム上に化合物半導体レーザを集積化する技術として、申請者が提案したハイブリッド集積の方法である「InP－シリコン基板の作製とその基板上での結晶成長、プロセス」を用いて光通信用送信サブシステム構築を目指した研究である。この方法は、シリコン基板に膜厚1μm程度のInP薄膜を親水性直接貼付けし、このInP－シリコン基板に有機金属気相成長による化合物半導体の結晶成長を行い、デバイスプロセスを行うことによりハイブリッド集積を実現するものである。令和4年度においては、シリコン基板上半導体レーザのボイドによるしきい値電流に対する検討を行った。親水性直接貼付けによってInP薄膜とシリコン基板を貼り付けした場合、水によってその界面に気泡・ボイドが表れ、このボイドによって導波路内を伝搬する光の散乱が生じ、半導体レーザのしきい値電流が増加することが考えられる。このボイドを含めた光伝搬をシミュレーションし、光の散乱損失係数を求め、そしてボイドを含めたレーザのしきい値電流の数値計算を行った。また昨年度に引き続きシリコン基板上半導体レーザにおいて歪量子井戸構造を導入したレーザの発振特性に関する研究を行った。シリコン基板上とInP基板上に井戸層の歪量を変化した半導体レーザを結晶成長し、それぞれの基板においてそのしきい値が最低となる歪量が異なることを把握した。この結果は本手法によるシリコン基板上半導体レーザの発振波長の制御を行う上で必要な実験結果と考えられる。

The applicant proposed a method for the integration of compound semiconductors on the substrate,"Preparation of InP-based semiconductor substrates and crystal growth on the substrate," and directed research on the construction of optical communication systems. The method comprises the following steps: performing hydrophilic direct bonding on an InP thin film with a film thickness of about 1 mu m on a silicon substrate; performing crystal growth on a compound semiconductor with an organic metal phase on the InP thin film substrate; and performing crystal deposition on the silicon substrate. In the fourth year, the semiconductor circuit on the semiconductor substrate was discussed. Hydrophilic direct bonding of InP thin films to semiconductor substrates, surface bubbles at the interface of water, scattering of light in the waveguide, increase of current in the semiconductor layer, etc. The calculation of the value of the scattering loss coefficient of the light beam includes the calculation of the current value of the light beam. Research on the vibration characteristics of semiconductor on substrate in the past year The amount of askew in the semiconductor layer on the InP substrate is different from that in the substrate. The results of this method are necessary for the control of the emission wavelength of the semiconductor on the substrate.