レーザー溶融結晶化による石英基板上引張歪み単結晶GeSn アレイの作製

摘要

GeSn はSn 添加によりバンドギャップが縮小し、カットオフ波長が2 mm 帯域へと長波長化することから、IV 族の近赤外受光材料として注目されている。これまでにSi 基板上エピタキシャルGeSn 層を用いた近赤外フォトダイオードが報告されているが[1]、GeSn とSi の格子不整合に起因した圧縮歪みの印加や結晶性の劣化が課題である。一方、我々はアモルファスGeSn 細線の局所急速加熱による横方向液相成長を提案し、石英基板上に無転位の引張歪み単結晶GeSn 細線を形成することに成功している[2]。しかし、近赤外イメージング素子開発にはフォトダイオードを二次元配列したセンサーアレイが必要となるため、大面積単結晶GeSn アレイ形成技術が求められる。そこで本研究ではレーザーアニールを用いた横方向溶融結晶化により石英基板上単結晶GeSn アレイの作製を試みたので報告する。