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ワイドバンドギャップ半導体光デバイス用超格子共鳴トンネル電極の実用開発

宽带隙半导体光学器件超晶格谐振隧道电极的实际开发

基本信息

批准号：
14750011
负责人：
阿部友紀
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750011/
关键词：
共鳴トンネル効果半導体超格子 ZnSe系ワイドギャップ半導体 MBE成長

项目摘要

ZnSe系II-VI族ワイドギャップ半導体による新光デバイス(青-緑レーザ/発光ダイオード,青-紫外線光検出器など)は、次世代マルチメディアシステムで必須となる高速大容量光ディスクシステム構築のキーデバイスとして期待されている。しかしながら、基板とZnSe系成長層との組み合わせから上記光デバイスの基板はn型GaAs, ZnSeに制約されており,上部電極コンタクト層にトンネル効果を利用した「超格子電極」を設ける必要がある。このような現在のデバイス構造においては、超格子電極に起因したレーザの素子劣化、光センサーの吸収損失といった重要な問題を抱えている。本研究の基盤技術である「超格子電極」は、表面電極金属からの電子・正孔注入時の大きなショットキ障壁を避けることができない材料系にいおいて、半導体超格子の共鳴トンネル現象を利用して電子・正孔の高密度注入を可能とするものである。本研究代表者は、分子線エピタキシー(MBE)による原子層レベルの結晶成長技術と有限要素法による理論シミュレーション技術を組み合わせることにより、実用レベルの最適電極構造を開発した。さらに本研究では、新たにp型GaAs基板結晶からp型ZnSe成長層への正孔注入障壁低減を目的として、成長界面に「共鳴トンネル超格子層」を導入する。本技術の確立により、現在までp型基板上では実現し得なかった新規デバイス構造の採用が可能となった。その結果ZnSSe系PIN型光検出器、ZnSSe系アバランシェフォトダイオード、およびZnSSe : Te/ZnMgSSeダブルヘテロ構造発光ダイオードにおいて、デバイス上部の光吸収損失を低減することができ、受光感度の向上および発光効率の向上を実現した。

ZnSe is an II- VI family of high-speed, high-capacity optical transmission systems that require high-speed, high-capacity optical transmission, such as high-speed and high-capacity optical transmission. The electrical equipment, the substrate ZnSe is used as a long-term device. The light source is recorded on the substrate. The GaAs, the ZnSe system, and the upper electrodes make use of the superlattice cathode to set the necessary equipment. At present, the production of electrical equipment and superlattice electricity is caused by the deterioration of the element, the absorption of light and the importance of the problem. In this study, the basic technology of the "super lattice cathode" and the surface cathode metal cathode are injected into the positive hole of the metal cathode. The barrier is used to avoid the transmission line, and the semi-solid superlattice is used to simulate the use of high-density injection in the positive hole of the cathode. In this study, the representative of this study, MBE, atomic electron microscopy, crystal growth technology, limited element method, mathematical theory, engineering, engineering and engineering In this study, the results of the new p-type GaAs substrate show that the p-type ZnSe is long, the positive hole is injected into the barrier, and the interface is grown. The technology makes sure that it is possible to use new rules and regulations on the p-type substrate. The results showed that the ZnSSe was a PIN light exchanger, a ZnSSesystem optical device, a ZnSSe: Te/ZnMgSSe optical device, a light absorption device in the upper part, a low light absorption loss, an upward light sensitivity, a light absorption loss, a light absorption loss, and a light sensitivity.