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Si上の光-電子融合デバイス集積を目指したβ-FeSi_2エピタキシャル薄膜合成

β-FeSi_2外延薄膜合成用于硅上集成光电器件

基本信息

批准号：
16656202
负责人：
舟窪浩
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

β-FeSi_2は、Si基板上にエピタキシャル成長させることが可能なこと、優れた半導性を持つこと、石英ファイバー通信に用いられる1.55μm帯域で発光すること、さらに高い吸収特性を持つことから、光電子融合デバイスをすべてシリコン上に集積させることが可能な次世代半導体のキー材料として期待されている。申請者はこの注目材料であるβ-FeSi_2が、高い熱的・化学的安定性のあるYSZ基板上にエピタキシャル成長することを世界で初めて見出した。本研究はこの成果を基に、1)Si基板上、YSZバッファー層へのβ-FeSi_2のエピタキシャル成長法を確立する2)得られた薄膜に関して、その発光・受光基礎特性を明らかにすることを目的とした。その結果以下の結論を得た。1)YSZはSi上にエピタキシャル成長できるという観点からも非常に重要な基板である。方位依存性を詳細に調べた結果、(111)YSZ上には(202)/(220)配向が、また(100)YSZ基板上には(100)配向したエピタキシャル成長β-FeSi_2薄膜が作成できた。2)(111)si,(111)si//(111)YSZおよび(111)YSZ基板上に作成した(101)/(110)配向したエピタキシャル成長β-FeSi_2について、フォトルミネッセンス(PL)を測定した。その結果、900℃のAr中でのアニールによって、(111)Siと(111)Si//(111)YSZ上では1.54μmの発光が10Kで確認され、その強度はアニール時間の増加に伴って大きくなった。しかし(111)YSZ基板上では発光は確認されなかった。この結果はβ-FeSi_2とSiの界面の存在が発光に重要な影響を及ぼしており、Siのβ-FeSi_2への拡散が発光特性を支配していることを示唆していると考えられる。

On the β-FeSi_2 substrate and Si substrate, the growth and growth of the substrate, the growth, the temperature, the temperature, the temperature The integration of photovoltaics and photovoltaic materials may lead to the next generation of semi-metallic materials. The applicant pays close attention to the chemical stability of β-FeSi_2 and high temperature. The growth of the YSZ substrate is very important for the first time in the world. The results of this study are as follows: 1) on the Si substrate, the growth of the thin film and the photoluminescence properties of the thin film are obtained. 1) on the Si substrate, the growth of the film and the properties of the photosensitive substrate are obtained. The results show that the following results are satisfactory. 1) the growth of the YSZ Si is very important for the substrate. The orientation-dependent growth of β-FeSi_2 thin films on YSZ and YSZ substrates was studied. 2) (111l) si, (111l) si// (111l) YSZ microwave (111l) YSZ substrates are fabricated on the substrate (101l)

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Epitaxial Growth of(100)-Oriented β-FeSi_2 Thin Film on Insulating Substrates

绝缘衬底上(100)取向β-FeSi_2薄膜的外延生长

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Jpn.J.Appl.Phys 44(4B)
影响因子：
0
作者：
Kensuke Akiyama;Satoru Kaneko;Takeshi Kimra;Hiroshi Funakubo
通讯作者：
Hiroshi Funakubo

Photoluminescence Properties from β-FeSi_2 Fikm Epitaxially Grown on Si, YSZ and Si//YSZ,

Si、YSZ 和 Si//YSZ 上外延生长的 β-FeSi_2 Fikm 的光致发光特性，

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Jpn.J.Appl.Phys 44(10)
影响因子：
0
作者：
Kenstike Akiyama;Satoru Kaneko;Yoshikazu Terai;Yoshihito Maeda;Hiroshi Funakubo
通讯作者：
Hiroshi Funakubo

Electrical Properties of β-FeSi_2 Thin Film on Insulating Substrates

绝缘基板上β-FeSi_2薄膜的电性能