講演抄録/キーワード |
講演名 |
2015-05-22 11:00
局在プラズモン散乱を利用した高感度SOIフォトダイオードの開発 ○小野篤史(静岡大)・榎本 靖・松村康史(新日鉄住金化学)・佐藤弘明・猪川 洋(静岡大) LQE2015-12 エレソ技報アーカイブへのリンク:LQE2015-12 |
抄録 |
(和) |
本研究の目的は,高性能CMOSに採用されているSOI基板に光検出器をモノリシック実装することである.SOI基板に高感度な光検出器を組み込むことができれば,低消費電力フォトICや高速画像認識LSI等が実現され,光デバイスに新たな可能性をもたらすものと考えられる.SOI上に光検出器を実装するためには,SOI光検出器の光吸収効率を向上させる必要がある.本研究では,可視光領域において局在プラズモン共鳴を示す金ナノ粒子に着目し,SOI-PINフォトダイオードに金ナノ粒子を付着した新しい受光デバイスを開発した. |
(英) |
We demonstrated the quantum efficiency (QE) of silicon-oninsulator (SOI) photodiode was enhanced in visible wavelength region by using gold (Au) nanoparticles. The photons plasmonically scattered by Au nanoparticles couples with the waveguide mode in SOI, and are absorbed efficiently. Optimum size and density of Au nanoparticles have been investigated by 3-D FDTD simulations for sensitivity improvement. The highest enhancement factor of the absorption efficiency in 100-nm-thick SOI is obtained by periodically attaching Au nanoparticles of about 140 nm in diameter and 1.7 × 109 particles/cm2 in density. Two-fold enhancement in QE was experimentally achieved in visible by the SOI photodiode with randomly arranged Au nanoparticles of the size and density close to the optimized values. |
キーワード |
(和) |
フォトダイオード / 表面プラズモン / シリコン / 導波路 / 金ナノ粒子 / / / |
(英) |
Photodiode / Surface plasmon / Silicon / Waveguide / Gold Nanoparticle / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 115, no. 46, LQE2015-12, pp. 59-62, 2015年5月. |
資料番号 |
LQE2015-12 |
発行日 |
2015-05-14 (LQE) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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