Semiconducting Silicides Summer Seminar in Shizuoka, 2007

Silicides Photonic Crystals
Towards Sustainable Photonics
Yoshihito Maeda
Department of Energy Science and Technology
Kyoto University

Silicides world opens new integrated ICs
OPTOELECTRONICS
OPTOELECTRONICS

SPIN-ELECTRONICS
SPIN-ELECTRONICS

Light
LightEmitting
EmittingDiode,
Diode, Laser
LaserDiode
Diode

Magnetic
MagneticRAM
RAM

Photonic
crystals
SiSiwaveguidewaveguide

Spin
SpinTransistor
Transistor

Magneto-photonic crystals

FeFeFeFe33SiSi

Electron correlation

Spin
Spincontrol
controlSpin
Spininjection
injection

Silicide
Semiconductor
Ferromagnetic
Fe3Si

SpinSpinfilter
filter

Memory,Memory,ULSI
ULSI

Solar
SolarCell,Cell,Thermoelectrics
Thermoelectrics

PhotodiodePhotodiode

FeSi
FeSi

Ferromagnetics

Ferromagnetic
Fe3Si

ELECTRONICS
ELECTRONICS

-FeSi-FeSi22

Semiconductor

DirectSiSi
indirect

Carrier
Carriercontrol
controlSpin-Carrier-LightInteraction

EnergyEnergyBand
Band Engineering
Engineering
Nanostructure
Nanostructure(Quantum(Quantumconfinement)
confinement)

RandomRandomstructures
structures(k-moment(k-momentmixture)
mixture)Silicide
Semiconductor

Y. Maeda (1999)電磁波の伝播制御

スラブ型光導波路

フォトニック結晶導波路

原理：内部全反射n0ncq

原 理フォトニックバンドギャップ+欠陥モードc

全反射角 qc=sin-1(n0/nc)
放射モード

大屈曲部
漏れ損失：大きい
光回路の集積化：困難

波長程度の曲率でも無損失伝播光導波路の曲げ損失シミュレーションスラブ型光導波路の曲げ損失
光は急には曲がれない
l=1.55mm

aR=2mm曲げ方向
コア

TMbTETEb

R=0.5mm曲げ方向a

曲げ半径 R(mm)after K. Yamada et al., Optics Lett. 28 （2003） 1663-1664．

1次元フォトニック結晶

誘電体多層膜

Ekzkz

誘電率大

誘電率小Ea

フォトニックバンドギャップ

Eb

定常状態

電磁気変分定理
電磁エネルギー: Et

1 ( H , H )Et (H ) 2 (H , H )
11112  dr   H    drEt (H )  D c
 2( H , H )  2( H , H ) 
電気変位ベクトルD
高い誘電率に集中するときEtが最小2フォトニックバンド構造

自然界のフォトニック結晶
森の宝石

オパール

誘電体周期構造

誘電体多層膜

２次元
フォトニック結晶

光の波長程度

３次元フォトニック結晶

フォトニック結晶の種類

2次元フォトニック結晶

3次元フォトニック結晶

空気三角格子
誘電体球

誘電体正方格子空気ギャップマスター方程式
Maxwell方程式

  E  i( c) H ,  H  i c (r ) E

マスター方程式

 1
 
 
 H   2 H
  (r ) c2

マスター方程式の平面波展開近似

 1
   H   2 H
  (r ) c2

展開係数 h(G,l) の固有値方程式l k( Gl ),( Gl )'h(Gl )'   h(Gl )'2( G )'

k( Gl ),( Gl )' k  G  eG,l  k  G' eG ',l '  (G, G' )1 -1(G, G’) is the inverse of the Fourier transform of the dielectric function (r)．

ブロッホの定理
eG,1平面波

zeG ,l exp(i(k  G)  r )yk+G
xeG,2G : 逆格子ベクトル
Geometry of the unit vectors eG,1 andeG,2 and the vector (k+G) on the x-yplane

磁界の平面波展開
2H (r )   hG ,l eG ,l exp(i(k  G)  r )G l 1

 H  0

2次元マスター方程式
TE波 (Ex,Ey,Hz)  1
H z ( x, y )    1
H z ( x, y )  ( x, y ) ( x, y )x xy y 



2
c

2

H z ( x, y )  0

TM波(Hx,Hy,Ez)
222 Ez ( x, y)  Ez ( x, y )1
 ( x, y )
  2 Ez ( x, y)  0
22y
 x
 c

フォトニック結晶材料
誘電体(屈折率差小さい）:Δn＜2
SiO2(Ge) Al2O3 TiO2 ITO
液晶(active PhC)
半導体(屈折率差大きい：Δn＞2)
GaAs(3.38) InGaAs Si(3.46) SiGeGe(4.0)

高屈折率フォトニック結晶（High index-contrast photonic crystals)
-FeSi2(>5.6)/Si（3.46），d電子系半導体

半導体の屈折率混晶による屈折率の微小調整

CrSi2(5.6~6.9)
Mg2Si(3.5~7)

Refractive index n6.0

MnSi2-xBaSi2, (Ba,Sr)Si2

-FeSi2(5.3-5.6)

5.0
Ru2Si3(4~4.2)

Ge(4.0)4.0
3.0

Si（3.46）
GaAs（3.38）

2.0
1.0

1.45
3.0

2.0

1.0

Wavelength (mm)

0.5

SiO2

Wide gap photonic crystals
TE polarization mode0

Gap-midgap ratio  /0

-FeSi2(n=5.6)

2  1 
01.55mm
1.00mm-FeSi2

1.14mm GaAs

2.10mm
1.95mmGaAs(n=3.34)

Filling ratio (r/a)

Down sizing of photonic crystals
Air rods

Dielectric rods

GaAs

Lattice constant a mmLattice constant a mm

0.35
0.3
0.25
0.2

-FeSi2

0.15GaAs

-FeSi2

1.55mm
0.1
0.8

11.2

1.4

1.6

1.8

1.55mm22.2

Wavelength mm

Wavelength mm56% ofreductionin area

24% ofreductionin areaGaAs

-FeSi2

In case of air rods, -FeSi2 PhCs
can be down sized by 24% in area
as much as GaAs PhCs.

GaAs

-FeSi2

In case of dielectric rods, -FeSi2
PhCs can be down sized by 56%in area as much as GaAs PhCs.

高屈折率フォトニック結晶

シリコン・フォトニック結晶
屈折率:Si(3.46)/SiO2(1.4) or air
群速度異常（重い光子） ＮＴＴ基礎研
超Ｑ値共振器京大

β-FeSi2・フォトニック結晶
屈折率差大きい-FeSi2(5.6)/SiO2(1.45) or air
-FeSi2(5.6)/Si(3.46) or air

Si-FeSi2 PhC waveguides on Si

１D PｈC gap margin:/001
2

 2 11   1  1 f 2 

sin( f )

 n1   1
 n 2  n1  2 1     1 fn
 2 


sin( f )0.02

One-dimensional
Photonic structure(Bragg reflector)

n =5.6 n =1.0
12

/

/0 00.015

n =3.6 n =1.0
1

PBG幅

20.01



0.005

0
中心周波数

00

0.2

0.4

0.6

f0.8

1

２D PhC gap margin:/0Triangle lattice(r/a)=0.14

=25X

=11.4GJXXGJX

Gap=0.262 ～ 0.509△=64.0%

Gap=0.364 ～ 0.553△=41.2%

Gap=0.978 ～ 0.980 △=0.2%

Gap=1.147 ～ 1.154 △=0.6%

Photonic band-gap maps
TE modes with (Hx, Hz, Ey),

TM modes with (Hy, Ex, Ez)

n=5.6

n=3.34(a) =31.3
-FeSi2(b) =11.43
GaAs

TM&TETM

TE(r/a)完全フォトニックギャップ(r/a)

Photonic band-gap maps for triangular lattice of air columns either in -FeSi2 orGaAs. Plots of gaps for both TM and TE polarizations are shown. The overlappedareas show creation of complete photonic band-gaps. The dashed lines show (r/a) inwhich columns contact each other.

2次元フォトニックバンド
三角空気格子MKGaTE modes with (Hx, Hz, Ey),

TM modes with (Hy, Ex, Ez)

FDTD法による電磁界解析
計算技術
FDTD法（Finite Difference Time Domain）
時間領域差分法：
差分法を時間領域に拡張
過渡現象を容易に解析可能
FDTD法による電磁界解析：
Yee：IEEE Trans. Antennas Propagat. 14, 4, pp.207-302 (1966).

Yeeアルゴリズム

FDTDの応用
時間・空間領域の偏微分方程式すべてに適用可能
ラプラス方程式
拡散方程式
波動方程式 (電磁波，弾性波，振動解析）
工学：多岐に応用されている．電波工学
アンテナ解析（ダイポールアンテナ，パッチアンテナ）
伝播路解析（方形，方形同軸，ストリップ線路）
共振器解析
LSI内部の電磁波解析

電磁界の解析Maxwell方程式

B (r , t )（ファラデーの法則）  E (r , t )  tD (r , t )  H (r , t )   J (r , t )t（アンペールの法則）

電磁界の時間領域での配置
En-1

En(n-1/2)tEn+1(n+1/2)t(n-1)tnt

Hn-1/2

Hn+1/2(n+1)t

EE n  E n 1

t t ( n  1 ) t
t

時間微分2

HH

t t  ntn

12

H
tn

12t

Maxwell方程式の差分化

媒質：等方，非分散E1  E  Ht
H1  E
tm

tt1
1n2 E n 1     H 2En tt1
1
2
2
Hn

12

Hn

12tm

E n

FDTD法の計算フローチャート
パラメータ，散乱体波源などの初期設定
t=0t=t+t/2
電界Eの計算吸収境界条件t=t+t/2
磁界Hの計算t>tmax
出 力

電界・磁界の配置
z単位セル

解析領域

yHz
x

Ex

Ey

Ex

散乱体

Hy

Ez

Hx

Ez

Ez
Ex

光源
Ey
外壁での反射が起こらない
吸収境界（仮想的）

電界の回転（∇ｘE）⇒磁界H
注：配置には任意性がある．

吸収境界条件（開放領域）
開放領域での解析
吸収境界（20＋2d）
セル

仮想的な境界（吸収境界）
で解析領域を閉じる

散乱体
20セル

（20＋2d）セル

反射波が解析領域に戻らない
完全吸収境界（20＋2d）
セル
Perfectly Matched Layer (PML)(Berenger)

FDTD analysis

電気双極子による電磁波の放射

完全吸収体(PML)a>105cm-1
スリットによる平面波の回折Schematic structure of neutral loop discharge(NLD) plasma etching
Magnetic coil

Neutral Loop : NL

Induction coil
Gas inlet

RF
H＝0
Neutral Point

Magneticcoilto pumpSample
RFEtching rate of MOCVD -FeSi2

干渉膜厚計

Gas
(P=0.4Pa)

Mixing ratio

Etching rate(nm/min)

SF6+CHF3

5:1

72.6*

SF6+O2

3:1

72.6

SF6+Ar5:1

80.5

Bias power=200W, Antenna power: 1500W*IBSD polycrystalline -FeSi2: 185.7 (nm/min)Etching properties of FeSi binary films by NLD-RIE
Etching gas: SF6+CHF3
SF6/CHF3(5:1) ,0.4Pa

Etching rate R ( mm/min)

Polycrystalline
-FeSi2

400

Etching rate (nm/min)

0.25300

Epitaxially grown
-FeSi2200100■ -FeSi2/Si(111)▲ -FeSi2/Si(100)0.2

-FeSi2

FeSi

SF6/CHF3(5:1)
0.4Pa 200W

IBSD
Si(100)4SPD
0.1

CVDSPD

3Si(111)20.05 Si(100) Si(111)RCr
ICP-RIE[18]RIE(Si)+Impact(Fe)0100200300

400

65Photonic crystal

0.1500Fe3SiMBE1Si(111)0Etching selectivity to Cr mask   (R/RCr)

500

RIE（Fe）

500

Applied bias Power (W)Fig.3.2.8 -FeSi2の結晶質の違いによるエッチング速度の変化

Fig.3.2.12 鉄シリサイドの組成とエッチング速度の関係
SF6/CHF3の5:1混合ガスを用いてガス分圧0.4Pa，印加バイアスパワー200Wでエッチングを行った．

Neutral Loop Discharge (NLD)-RIEの利点
-FeSi2 のエッチング機構
イオン衝撃

ラジカル吸着ラジカル（F*, SF5*）
FeSi

揮発Si

Fe+Si

利 点
低圧プラズマイオン分子間散乱が少ない
異方性エッチング

高密度プラズマ

高密度なラジカル種の存在
イオン衝撃エッチング

Fabrication of IBSD--FeSi2 photonic patterns
SF6+CHF3(5:1), 200W NLD plasma

Grating with 200nm widthline and spacehexagonal rod patterns
5mm(a)

2mm(b)

磁気光学Kerr効果（MOKE）による光波制御
1次元磁気光学回折格子
波長 l=670nm
強磁性体

磁気光学フォトニック結晶
軟強磁性体ロッドn=0
n=1n=2

磁場（H）

磁場（H）

TMTE

after Y. Souche et al.;IEEE Ｔrans. Mag. 35, 3145 (1999).

磁気光学効果による導波モード変換

Fe3Si columnsフォトニック結晶の作製：難エッチング(Cr<1)材料（１）強磁性体Fe3Si(a) Si レジストEB描画（d）Fe3Siの成膜（ｂ）Crマスク形成（e)Siエッチング

Fe3Si（ｆ）Ｆｅ３Ｓｉコラム形成（c）エッチング：空気コラム形成

7.4nm
1mm

Ｓｉ/Fe3Si
選択比＞136

フォトニック結晶の作製：難エッチング(Cr<1)材料（２）強磁性体Fe3Si(a) Si レジストEB描画（d）Ｆｅ３Ｓｉの成膜（ｂ）Crマスク形成（e)Siエッチング（セルフマスク）（c）エッチング：Siコラム形成

Fe3Si（ｆ）空気コラム形成

Ｓｉ/Fe3Si
選択比＞136

Fe3Si self lift off : actual situation

2次元面での電界と磁界の配置

TM modes with (Hy, Ex, Ez)

yzx

TE modes with (Hx, Hz, Ey)フォトニック結晶でのＴＥ波の伝播

光源

伝播禁制

光導波路（線欠陥）

リング共振回路およびMZ干渉計

r/a=0.3

r/a=0.45

TE波

r/a=0.5r/a=0.6

2次元フォトニック結晶・導波路回路（光スイッチ回路）

SDG

チャネルドロップ回路

AND論理回路Channel drop circuits in PhCs

Photonic OR 論理回路

入力1

入力2000011 （0.42）

101 (0.42)

111 (1.0)

011111

出 力(monitor value)(コンパレータレベル: 0.40)

Photonic ＡＮＤ 論理回路

入力1入力2

出 力(monitor value)

000010(0.1)

100(0.1)

111(0.8)（コンパレータレベル：0.4）

010111

XOR回路(排他的論理和)

出力 ID

normally on

入力 IS

入力 IG

出力 ID

0000

11(0.42)101(0.45)

110（0.1)

IG/IS＝3IG/Iｓ

Photonic XOR論理回路
ID=0.45

ID=0.4210

ID= 01
101

101

入力 IS

入 力 IG

出力 ID(monitor value)000

101(0.45)011(0.42)

110(0.1)(コンパレータレベル:0.3)

XOR回路の動作周波数(a)0.80.7aMonitor value

0.6

101b

0.5
Is=1 Ig=0
Is=0 Ig=1Is=1 Ig=10.4

(b)

0.3

010.2

c0.1
00100

200

300

400500cT

コンパレータレベル：0.3
過渡時間：0.66×10-12s（=0.66ps）⇒1.5THz：スイッチング動作

1(c)

1
10

組合せ回路
半減算器

半加算器

XOR回路が使えるので光論理回路だと必要な回路数は3個XOR回路が使えるので光論理回路だと必要な回路数は２個
A

S

B

AS

B

CC
入力A

入力B

出力S

出力C

入力A

入力B

出力S

出力C

00000000011001111010101011011101

Power of light

高屈折率ＰｈＣへの光の入射

FeSi2 (n=5.6)

反射損失

入射波

結合不良

透過波

air holes (n=1.0)
Si (n=3.46)

入射波

FeSi2 rods

透過波

この構造は作製困難

Conjugated inverse lattice patterns

Densities of states

air-column(a)air(b)
-FeSi2

-FeSi2 rod

-FeSi2

airw

wavelength (mm)Width, w (mm)

共役反転フォトニック結晶界面での導波解析

0.70.6DCB

Monitor Value

0.5
0.4
0.3

Monitor A
Monitor B
Monitor C
Monitor D

0.2A

0.10050100150cT

1ps

3.2ps200250300

SEM image of conjugated inverse lattice patterns

Air columns

FeSi2 columns

waveguide

t=200nmPhysics of random photonic crystals
IBSD -FeSi film/Si(100),SF +CHF plasma
Air/-FeSi
2/Si/Si substrate26

3

200 nm

ランダム・レーザーメモリー
ホールバーニング

ZnO Random medium laser emission

H. Cao et al.: PRL 82 (1999) 2278.

高屈折率媒体中の光の局在

ランダム
フォトニック
結晶
John局在2D Photonic crystals with random structures
Structural randomness

n=5.6/Si

Structural and refractive randomness(0.0, 0.5, 0)

Localized states (John localization)(0.5, 0.5 0.8)

2D-Photonic crystals with random rods in air(a) r/a=0.2(b) r/a=0.3(c) r/a=0.38

aSi rodsbc

FeSi2 rod

John localization in 2D-Random FeSi2:PhCair

Simulation for TE waves propagation in random PhCs

CW light source (Gaussian)
l=1.66mm

Evaluation of John localization length by a super cell method

Order latticesuper cell size (1,1)(3,3)

Random air rods
(r=0.46mm)
in FeSi2 (n=5.6)
lattice constant a=1.0mm

Localized length of TE polarized wave
~5a=5mm(5,5)
Random air rods
(r=0.46mm)
in FeSi2 (n=5.6)
lattice constant a=1.0mm

Simulation of light propagation in a 2D random medium

after 1.6ps

Photonic crystal slabs (PCS)
Air holes in slabs

Photonic crystal slabs (PCS)d>>l :2-dimenisonal (2D) photonic crystals
d<l :Photonic crystal slabs ~ Slab waveguides
Analysis of light wave mode propagating
in slabs

E//

dEy

Slabmode

E//

EyH//

Hy

even

even

odd

odd

even

odd

odd

even

even

odd

Substrate
Triangular lattice of air holes

TE0odd

TE1evenTE-like : 1st even mode
TM-like: 1st odd mode

TE2oddBand structures of photonic crystal slabs
Triangular air holes
n=5.0 (FeSi2)

Complete bandgaps for both even and odd
mode waves can be realized because of photonic
band compression due to lowering of group velocity.

n=3.46 (Si)Gap-midgap ratios vs. slab thickness in PCS structuresnhole=1.0

dThickness of slab (mm)Slabnslab=5.0

nslab=3.46 (Si)even mode

Thickness of slab, d (mm)r=0.46mm(FeSi2)
r’=0.36mm(Si)a=1.0mmGap-midgap ratio vs. refractive index of slabs
nhole=1.0
r=0.45mm
a=1.0mmSlab nslabeven

even

SiGeFeSi2

Gap-midgap ratio vs. refractive index of holesn holenslab=5.0
r=0.42mm
a=1.0mm

AirnSiO2

Refractive index of hole (nhole)nSi

High index contrast photonic crystal slabs (PCS):FeSi2
Hybrid Band Structure - y-parity: even
0.7

Light line,
neff=1.000

Frequency (a/2c=a/l)

0.6
0.5

n(slab)=5.0n(hole)=1.0
r=0.41mma=1.0mm

0.40.30.2
0.10.0GMKG

High index contrast photonic crystal slabs (PCS):Sin(slab)=3.46n(hole)=1.0
r=0.37mm
a=1.0mm群速度異常 c 2vg 
nk  i nk
k nkAnomalous group velocity of propagating lightin an FeSi2 slab

 c 2vg nk  i nk
k nkGroup velocity vG/c

n=5.0GMKG

Anomalous group velocity of propagating lightin a Si slab

 c 2vg nk  i nk
k nkGroup velocity vG/c

n=3.46(Si)GM

KG

Heavy photon in a high index-contrast PCS
MkKGroup velocity vG/cn=3.46

Gn=5.0GMKGWaves propagating in a high refractive PCS have very low group velocity, thatmeans presence of heavy photons near each boundaries.

非線形光学効果（１）

群速度異常・顕著な分散c (3) in PhC= c (3) c/h0vg
Eih0EtEihc (3)c (3)LL

Et

h=h0+h2E2

透過率h2=c (3) /(20h0)

光双安定性
光強度

非線形光学効果（２）第2高調波発生SHG:2

Ｐ=c(1)E+c(2)E2+c(3)E3333333( 3)Pi   c E j   c E j Ek   c ijkl
E j Ek El(1)ijj 1

ポインティングベクトル

j 1 k 1S 2 ~ vg

( 2)
ijk

1

結合定数:βスクイージングs AF
 0vg

c(2)p:ポンプ光コヒーレント状態
sj 1 k 1 l 1

スクイーズ状態L
光パラメトリック増幅

1
F   drEs* (r ) c ( 2) (r ) E p (r ) Es* (r )V V

Radiative process control coupled with photonic band structurespR(a) R in PBGpXRforbidden radiation coupled with PBG
in PhCs.

(b)R out of PBGpRElectric filed focusing due to point defect in PhCs
hexapole mode

Waves propagating in PCS with Si/FeSi2/Si
nclad=3.46

nslab=5.6
l=2.5mmcladclad2 dimensional Photonic crystal

2 dimensional photonic crystal slab

2D-PhC

2D-PCS

light line

Cross sectional structures of PCSs
Si(n=3.46)/FeSi2(5.6)/Si(3.46)

SiO2(n=1.41)/Si(3.46)/SiO2(1.41)

Fundamental mode of waves propagating in slab waveguides
Si(n=3.46)/FeSi2(5.6)/Si(3.46)

SiO2(n=1.41)/Si(3.46)/SiO2(1.41)

TEM00

屈曲部での電界分布

n=5.65Si n=3.46

シリサイド・フォトニック結晶
物性

高屈折率
FeSi2

特性

効

果

応用・ワイドギャップ
・多バンド構造・ギャップ内欠陥モードの多様化
・電子系と光子場との強結合・超放射の抑制・増強

・フォトニック論理回路の多様化
・電子系反転分布促進
・光子場制御発光素子

・波面の圧縮・異方性大・光の閉じ込め効果の増強
・電磁場の蓄積効果

・PhC回路の集積化・縮小・高密度光子場の実現

・群速度の異常・分散大・非線形光学効果の増強

・光双安定，ＳＨＧ発生，スクイジング効率増大
・フォノニック結晶との結合回路（ＡＯＭ素子）

・フォノン場との結合効率増大
・強散乱媒体
ランダム構造・光の強い局在（John局在）・ランダム半導体レーザ
・多重散乱起因光メモリ
・空間・位相整合フィルター

強剛性・フォノニック結晶

・高密度フォノン場の発生

・フォトニック結晶との結合（光子・音子遷移制御）

強磁性Fe3Si・超軟磁性・飽和磁化大・強磁性フォトニック結晶
磁気光学効果(MO-PhC）・高密度磁気ポーラロン

・PhC内の導波モード変換
TE-TM結合素子
・磁気ポーラロン変調素子

フォトン・スピン・フォノン：３場混成場における光制御素子

物 質（電子系）

ナノ空間制御場

３場混成・強結合フォトニック結晶

高密度フォトン場
高密度スピン場
高密度フォノン場

強磁性フォトニック結晶

ｄ半導体
磁性体
金属
酸化物

フォノニック結晶

From passive photonic crystals
to active ＰｈＣｓ
High Index materials
Si, Semiconducting or
Ferromagnetic Silicides
Complex refractive contrast
Neff(,K)=neff-i・keff

Materials
SiO2
Refractive contrast
neff (no dispersion)

Lorentz and/or Drude dispersion
Physics
Forbidden bands
Localized modes (defects)

Passive operations
Waveguide system+Super radiation, Magneto-optics
Elementary excitoronic:phononics, plasmonics, polaritonics
Anomalous group velocity (vg)
Nonlinear optics（c(2),c(3))
Random structures (Light localization)
Active operations
Si:Photonic Integration Circuits
Opto-Spin transistors

日本におけるシリサイド半導体関連の先進性◎

室温ＬＥＤの作製と高効率化

英○

室温フォトダイオード

仏，中◎β-FeSi2ヘテロエピタキシャル成長

英，独，米

◎

β-FeSi2バルク結晶，基板作製への応用

独○

サブミクロン微細加工プロセス○

高屈折率フォトニック結晶への応用○

電子構造の第一原理計算，歪格子の計算◎

液滴ナノ結晶成長（ＰＬＤ）◎

フォトルミネッセンスメカニズム・増強効果

英，独，米

エキゾチック・シリサイドの成長：シリサイド多様性

米，独，露○～△

英，伊，露○シリサイド半導体・混晶技術△

エネルギーデバイス（太陽電池，熱電素子，光熱発電）○

分析技術（電顕，イオン散乱，光学測定など）○

ナノ構造化技術（ナノ結晶，ナノワイヤー）台◎

強磁性シリサイド⇒スピントロニクスへの展開

独○

基礎物性（光学特性，フォノン物性，磁性）

独，米、英，ベ，中

◎

高圧物性

○

ランダム系シリサイド半導体△

シリサイド・ホモ接合◎

電気特性（ｐ－ｎ）制御，伝導メカニズム英，仏○

多スケーリング半導体（ Eg, n, Ｐ, Tc, da ） Jahn-Tellar効果

伊◎専門研究会，国際会議

独英多スケーリング半導体（ P, Tc, da ）物理：Jahn-Tellar効果
多スケール半導体

普通の半導体：ＳＰ３系

Ｅｇ

Ｅｇ

00
金属

da＜0:格子ひずみ

金属

da:格子ひずみ
Ｔ：温度
P: 圧力