講演抄録/キーワード |
講演名 |
2021-05-27 13:45
サブミクロン細線構造を用いたSi上Geエピタキシャル層のバンドギャップ制御 ○下川愛実・園井柊平・片廻 陸・石川靖彦(豊橋技科大) ED2021-2 CPM2021-2 SDM2021-13 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2021-2 CPM2021-2 SDM2021-13 |
抄録 |
(和) |
シリコンフォトニクスにおいて,Si上Geエピタキシャル層は光通信用の受光器や光強度変調器の材料として利用されている.Si基板との熱膨張係数差によりGe層には約0.2%の引張格子ひずみが導入されており,直接遷移バンドギャップが0.80 eVから0.77 eVに収縮している.光吸収端が1.55 µmから1.61 µm程度まで長波長化しており,光通信の主要波長1.55 µmでの高効率受光に貢献している.一方,光強度変調器の動作波長は吸収端の1.61 µm周辺であり,1.55 µmでの動作には吸収端の短波長化,すなわちバンドギャップの拡大が必要である.Si上Ge層のバンドギャップの拡大手法として,サブミクロン幅の細線構造を用いる方法を提案・実証するとともに,SiNx応力膜を併用する効果についても報告する. |
(英) |
Ge epitaxial layer on Si has been used in silicon photonics as a material for photodetectors and optical intensity modulators operating in the optical communication wavelengths. A tensile lattice strain as large as 0.2% is generated in Ge because of the difference in the thermal expansion coefficient between the Ge layer and Si substrate. The strain induces a narrowing of direct bandgap for Ge from 0.80 eV to 0.77 eV, extending the fundamental optical absorption edge from 1.55 µm to 1.61 µm in wavelength. This property is effective to realize photodetectors with a high efficiency at 1.55 µm, while the optical intensity modulators operate at around 1.61 µm. For the modulator operation at 1.55 µm, a bandgap widening is necessary. In order to increase the bandgap, a method is demonstrated utilizing sub-micron-wide wire structures. Effects of SiNx stressor deposited on Ge are also reported. |
キーワード |
(和) |
シリコンフォトニクス / ゲルマニウム光デバイス / 格子ひずみ / 光吸収 / 細線構造 / / / |
(英) |
Si photonics / Ge photonic devices / lattice strain / optical absorption / wire structure / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 121, no. 46, SDM2021-13, pp. 7-10, 2021年5月. |
資料番号 |
SDM2021-13 |
発行日 |
2021-05-20 (ED, CPM, SDM) |
ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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