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光電融合に向けたＩＶ族多元混晶ヘテロ構造の結晶成長制御に基づくレーザー素子の開発

基于IV族多元混晶异质结构晶体生长控制的光电聚变激光器件研制

基本信息

批准号：
19J15508
负责人：
福田雅大
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J15508/
关键词：
IV族半導体 GeSn GeSiSn ヘテロ構造発光素子ドーピング

项目摘要

Si系集積回路の性能向上に向けて、光電融合技術が注目されている。この技術の実現には、既存のSiプロセスとの親和性の高いIV族元素からなる直接遷移型半導体を発光層に用いた発光素子の集積が有望である。これらの要望を満たす構造として理論計算から発光層およびクラッド層としてそれぞれGeSnおよびGeSiSn層を用いたGeSn/GeSiSnヘテロ構造が提案されている。一方で、GeSnの直接遷移化は圧縮歪の低減による手法が報告されてきたが、歪緩和の際に導入される貫通転位により発光強度が大幅に減少する。そこで本研究では、歪緩和に依らない直接遷移化手法としてn型ドーピングによる擬似的直接遷移化を検討した。圧縮歪を有するGeSn層にSbをドーパントとして高濃度のn型ドーピングを施した。Sbドープを施さない場合、発光は観測されなかったが、Sbを1E19 cm^-3ドープすることで発光が観測された。さらに、Sbドープ量を1E20 cm^-3とすることで発光強度が約8倍に増大し、ドーピングによる電子密度の増加が発光強度増大に有効であることが示された。加えて、発光強度の温度依存性から、高濃度n型ドーピングによる擬似的直接遷移化を実証した。さらに、擬似的直接遷移化したGeSnを発光層としたn+-GeSn/GeSiSnヘテロ構造を形成した。しかし、この構造では正孔をn+-GeSnに閉じ込められず発光が観測されなかった。そこで、価電子帯側で大きなオフセットを有し正孔の閉じ込めが実現できるn+-GeSn/n-SiGeヘテロ構造としたところ発光が観測された。これらの結果は、キャリア閉じ込め構造の設計の重要性を示しており、n型ドーピングにより擬似的直接遷移化したn+-GeSn層に効果的にキャリアを閉じ込めるための指標となる結果である。

The Si system integrates the performance of the circuit and the optical fusion technology. The technology is available, the existing Si elements are available, and the elements of the IV family are expected to be sensitive to the direct transfer of semiconductors. I'd like to know if you'd like to use the GeSn/GeSiSn to make a proposal. You may want to make a calculation in the theory of theory. You may want to use the GeSn/GeSiSn to make a proposal. On the one hand, the GeSn device directly shifts the light intensity to a large amount of light intensity and reduces the number of light intensity. In this study, the techniques of direct transfer, such as the direct transfer technique, the n-type transfer technique, the translation technique, the translation technique, There are some errors such as GeSn, Sb, etc., high degree, n-type, high temperature, high degree, high degree, high degree, Sb, light, 1E19, 1E19, 1E19, light, etc. The light intensity of 1E20 cm ^-3 is about 8 times higher than that of 1E20 cm ^-3, and the density of electrons is higher than that of high density electrons. Add the temperature dependence of the light intensity, the temperature dependence of the light intensity, the temperature dependence of the light intensity, the temperature dependence of the light intensity and the temperature dependence of the light intensity. Just like that, you can directly transfer the GeSn to the light, and the n+-GeSn/GeSiSn to create the device. Make the right hole, n+-GeSn, light, etc. The electrical equipment and electric power plants do not have a correct hole in the equipment. The n+-GeSn/n-SiGe equipment is used to create the equipment and the light source is used. The results of the experiment, the importance of the device design, the model, the type, the size, the value, the

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

イオン注入法によるⅣ族半導体混晶薄膜の歪緩和促進機構について

离子注入促进IV族半导体混晶薄膜应变弛豫的机理研究

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
祖父江秀隆;福田雅大;柴山茂久;中塚理;財満鎭明
通讯作者：
財満鎭明

Strain Relaxation of Ge1－x－ySixSny Epitaxial on Ge substrate Using Implantation Method

注入法Ge1－x－ySixSny外延Ge基体的应变弛豫

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hidetaka Sofue;Masahiro Fukuda;Shigehisa Shibayama;Shigeaki Zaima;and Osamu Nakatsuka
通讯作者：
and Osamu Nakatsuka

GeSn and GeSiSn Heterostructures for Optoelectronic Applications

用于光电应用的 GeSn 和 GeSiSn 异质结构

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Osamu Nakatsuka;Masahiro Fukuda;Masashi Kurosawa;Shigehisa Shibayama;Mitsuo Sakashita;and Shigeaki Zaima
通讯作者：
and Shigeaki Zaima

Optoelectronic Property of GeSn and GeSiSn Heterostructure

GeSn和GeSiSn异质结构的光电特性

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masahiro Fukuda;Mitsuo Sakashita;S. Shibayama;Masashi Kurosawa;Shigeaki Zaima;and Osamu Nakatsuka
通讯作者：
and Osamu Nakatsuka

(Invited) Development of Germanium-Tin-Related Semiconductor Heterostructures for Energy Band Design in Electronic and Optoelectronic Applications

（特邀）电子和光电应用中能带设计的锗锡相关半导体异质结构的开发

DOI：
10.1149/09204.0041ecst
发表时间：
2019
期刊：
ECS Transactions
影响因子：
0
作者：
Osamu Nakatsuka;Masahiro Fukuda;Mitsuo Sakashita;Masashi Kurosawa; Shigehisa Shibayama;and Shigeaki Zaima
通讯作者：
and Shigeaki Zaima