III-V-OI基板の耐熱性向上技術および低抵抗横型PIN接合形成技術

摘要

III-V CMOSフォトニクスは、III-V-on-Insulator（III-V-OI）基板を用いることで化合物半導体層への強い光閉じ込めを実現し、またレーザーなどのアクティブデバイスとパッシブデバイスとのモノリシック集積を可能にするプラットフォームである。今回、III-V-OI基板上での高性能アクティブ光デバイスの実現に向けて、III-V-OI基板の耐熱性向上の方法と、低抵抗横型p-i-n接合の形成技術について調べた。III-V-OI基板の耐熱性はIII-V層と絶縁層との界面状態が大きく影響し、キャップ層の再堆積やSiO_2を用いた基板貼り合わせにより基板の耐熱性が向上することが分かった。横型p-i-n接合については、Siイオン注入とZn拡散を用いてn~+領域とp~+領域を形成しさらにi領域の長さを小さくすることで1.0Ω·cmという低抵抗p-i-nダイオードを実証した。