【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23KT1291

利用課題名 / Title

GeSnを用いた受発光デバイスの作製

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials

キーワード / Keywords

シリコンフォトニクス, GeSn, レーザー,CVD,フォトニクス/ Photonics

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

志村 考功

所属名 / Affiliation

大阪大学　大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

近藤優聖,早川雄大,植野智熙

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-205：プラズマCVD装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

Geは間接遷移半導体であるが、Snの添加や引張歪みの印加により、直接遷移型のバンド構造に変調可能であることが知られている。また、Siと同じⅣ族材料であり、Siプロセスとの親和性が高いいことから電子・光融合デバイスの受発光素子材料として期待されている。本課題では、GeSnを用いた受発光素子を作製し、その有効性を実証する。

実験 / Experimental

Si基板上に下地SiO₂層を成膜後、アモルファスGeSn層を堆積する。GeSn層を細線状に加工後、キャップSiO₂層を積層する。その後、レーザー溶融結晶化によりGeSn細線の結晶成長を促す。

結果と考察 / Results and Discussion

GeSn層の下地SiO₂層の厚さを50 nmから10 umまで変えてレーザー溶融結晶化を行った。下地SiO₂層の厚さにより、GeSn細線に印加される引張歪みが異なり、光学特性に顕著な違いを確認することができた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1　Room temperature PL spectra of GeSn wires with 5 μm-thick SiO2 underlayer

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 早川雄大、近藤優聖、國吉望月、小林拓真、志村考功、渡部平司、「Si基板上GeSn細線のレーザー溶融結晶化におけるレーザー走査条件と下地SiO2膜厚の最適化」、第29回電子デバイス界面テクノロジー研究会、2024年1月31日―2月2日、三島　（口頭発表）.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件