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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
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 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)
PDFダウンロード ED2021-2 CPM2021-2 SDM2021-13

研究会情報
研究会 ED SDM CPM  
開催期間 2021-05-27 - 2021-05-27 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 機能性デバイス材料・作製・特性評価および関連技術 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SDM 
会議コード 2021-05-ED-SDM-CPM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 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 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Bandgap control for Ge epitaxial layer on Si using sub-micron wire structure 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) シリコンフォトニクス / Si photonics  
キーワード(2)(和/英) ゲルマニウム光デバイス / Ge photonic devices  
キーワード(3)(和/英) 格子ひずみ / lattice strain  
キーワード(4)(和/英) 光吸収 / optical absorption  
キーワード(5)(和/英) 細線構造 / wire structure  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 下川 愛実 / Manami Shimokawa / シモカワ マナミ
第1著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学 (略称: 豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology (略称: TUT)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 園井 柊平 / Shuhei Sonoi /
第2著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学 (略称: 豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology (略称: TUT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 片廻 陸 / Riku Katamawari /
第3著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学 (略称: 豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology (略称: TUT)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 石川 靖彦 / Yasuhiko Ishikawa /
第4著者 所属(和/英) 豊橋技術科学大学 (略称: 豊橋技科大)
Toyohashi University of Technology (略称: TUT)
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講演者
発表日時 2021-05-27 13:45:00 
発表時間 25 
申込先研究会 SDM 
資料番号 IEICE-ED2021-2,IEICE-CPM2021-2,IEICE-SDM2021-13 
巻番号(vol) IEICE-121 
号番号(no) no.44(ED), no.45(CPM), no.46(SDM) 
ページ範囲 pp.7-10 
ページ数 IEICE-4 
発行日 IEICE-ED-2021-05-20,IEICE-CPM-2021-05-20,IEICE-SDM-2021-05-20 


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