多結晶シリコン光導電素子の周波数応答(量子光学,非線形光学,超高速現象,レーザ基礎,及び一般)

概要

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我々はCMosプロセスとの融合性があり、低温プロセスで堆積・多層化が可能な多結晶シリコン(poly-Si)を用いた光導電素子を作製し、波長650nmにおける感度および周波数特性評価を行った。電極パターンはフォトリソグラフィによって形成し、リフトオフ法によりNiを蒸着した。poly-Si膜はSiO_2基板上にCat-CVD法により1.2μm厚堆積させたアモルファスシリコン(a-si)を窒素雰囲気中で600℃、100分間熱処理することにより得た。受光部は櫛型電極構造を形成しており、受光部面積は50×50μm^2、電極幅電極問隔はそれぞれ2μmである。作製した素子の特性評価を行ったところ、波長650nmにおいて感度36mA/W、最大帯域30MHz@V_<bias>=30Vを得た。さらに、poly-Si膜をドライエッチングにより0.2μmまで薄膜化して、同様に素子の作製・特性評価を行った。薄膜化により感度0.8mA/Wと減少したが、最大帯域は200MHz@V_<bias>=30Vに向上した。
2011-05-13