総説マルチメディア情報ネットワークを支える半導体技術
　
第1部　移動体通信用デバイスとその応用

 　移動体通信システムで求められるデバイス性能
　
第1節 　移動体通信網
1.移動体通信とは何か
1.1.移動体通信の種類，歴史と現状
1.2.移動体通信の技術的特徴
2.移動体通信機器の構成と回路部品に要求される条件
2.1.移動体通信機器の構成例
 　
2.2.回路部品に対する一般的要求条件
2.3.主要回路に対する要求条件
3.今後の展望
3.1.システムの将来
3.2.ハードウェアの将来
　
第2節 　移動体のマルチメディア技術
1.通信需要の動向
2.移動通信の発展経緯
3.移動通信のマルチメディア化と課題
4.無線ハイウェイネットワークの実現
5.無線ハイウェイネットワークの具体例
 　
6.デバイスへの要求条件
6.1.ミリ波帯パーソナルの実現に向けて
6.2.ソフトウェア無線装置の実現
6.3.電波・光融合部品
　

 　移動体通信用デバイスの性能と動作原理
　
第1節 　FET
1.GaAs FETとヘテロ接合FET
1.1.GaAs FET
1.2.ヘテロ接合FET
1.3.デバイス作製プロセス
 　
2.マイクロ波FETの小信号等価回路
3.マイクロ波GaAs FET増幅器
3.1.低雑音FET
3.2.高出力FET
　
第2節 　SiパワーMOSFET
1.SiパワーMOSFET技術
1.1.開発の歴史
1.2.高耐圧／大電流化技術
1.3.高周波／高効率化技術
1.4.構造設計
1.5.製造プロセス
1.6.特性シミュレーション
 　
1.7.高周波／高効率特性
1.8.低電圧特性
2.電力増幅器モジュール
2.1.パワーモジュールの構成
2.2.小型化技術
2.3.製品の紹介
　
第3節 　HBT
1.材料系
2.成長方法
3.プロセスとトランジスタデザイン
4.信頼性
5.熱的安定性
5.1.バラスト抵抗
5.2.放熱性能の向上
5.3.素子特性の均一化
 　
6.線形性
7.移動体通信用HBTパワートランジスタ/MMICの低電圧動作
7.1.非線形単体トランジスタ
7.2.非線形MMIC
7.3.線形単体トランジスタ
7.4.線形MMIC
8.コスト
　

 　移動体通信用MMIC設計技術
　
第1節 　移動体通信用シリコンMMIC
1.デバイステクノロジー
1.1.バイポーラデバイスの構造と特性
1.2.BiCMOSデバイスは移動体通信機器に最適デバイス
2.PLL周波数シンセサイザの設計技術
2.1.高周波化への対応技術
 　
2.2.インターフェイス回路技術
2.3.低電圧回路技術
2.4.複合化技術
2.5.パッケージ技術
2.6.テスティング技術
3.シリコンMMICの開発展望
　
第2節 　移動体通信用化合物MMIC技術
1.化合物MMICプロセス
2.受信用フロントエンドMMIC
 　
3.スイッチ・アッテネータIC
4.送信用パワーMMIC
　
第3節 　パーソナルコミュニケーション用MMIC技術
1.GaAs MMIC設計開発コンセプト
2.GaAs JFET MMICプロセス
3.PHS用MMICチップセット
 　
3.1.パワーアンプ
3.2.アンテナスイッチ
3.3.ローノイズアンプとミキサー
　
　
第2部　光アクセス通信用デバイスとその応用

 　光アクセス通信システムで求められるデバイス性能
　
第1節 　光アクセスシステム
1.アクセスシステムの種類と特徴
1.1.アクセス網の構成
1.2.ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）方式
1.3.FTTC（Fiber To The Curb）方式
1.4.HFC（Hybrid Fiber-Coaxial）方式
1.5.FTTH（Fiber To The Home）方式
1.6.光デバイスへの要求
2.STM-PDS方式
2.1.方式の概要
2.2.光伝送系の性能条件
 　
2.3.実装／コスト条件
3.SCM-PDS方式
3.1.方式の概要
3.2.光伝送系の性能条件
3.3.実装／コスト条件
4.ATM-PDSアクセス方式
4.1.方式の概要
4.2.光伝送系の性能条件
4.3.実装／コスト条件
5.光デバイスへの要求と期待
　
第2節 　光LAN
1.発光素子
2.受光素子
3.光リンクモジュール
3.1.FDDI用光リンクモジュール
 　
3.2.ATM-LAN用光リンクモジュール
3.3.ファイバチャンネル用光リンクモジュール
3.4.プラスチックファイバリンク
　
第3節 　画像伝送システム
1.光ケーブルテレビ
1.1.ネットワークの構成
1.2.光ケーブルテレビにおける変調方式
1.3.ケーブルテレビの光伝送技術
 　
2.素材伝送システム
2.1.標準テレビ
2.2.ハイビジョン
　
第4節 　無線基地局用光伝送技術
1.無線基地局用光伝送
1.1.はじめに
1.2.無線基地局用光ファイバフィーダ
1.3.光ファイバフィーダの所要特性
2.光ファイバフィーダの伝送特性
2.1.基本構成
2.2.雑音特性
 　
2.3.歪特性
2.4.スプリアスフリー・ダイナミックレンジ
3.光フィーダ用光源
3.1.線形性の改善
3.2.緩和振動周波数の向上
3.3.線幅増大
3.4.高周波化
　

 　光アクセス通信用デバイスの性能と動作原理
　
第1節 　デジタル通信用光デバイス
1.光アクセス用半導体レーザの課題
2.簡易光結合技術
3.レーザの量産技術
4.簡易気密技術
5.駆動回路の簡略化
 　
5.1.低しきい値電流化
5.2.レーザの温度特性の改善
6.光トランシーバ
7.光パッシブデバイス
　
第2節 　プラスチック光ファイバ通信用発光素子
1.POFデータ通信の適用領域と光源
2.赤色AlGaInP半導体レーザ光源
2.1素子構造と静特性
2.2.変調特性とPOF伝送実験
 　
3.AlGaInP発光ダイオード光源
3.1.素子構造と特性
3.2.POF伝送への応用
　
第3節 　アナログ光通信用デバイス
1.歪および雑音の原因と対策
1.1.非線形応答による歪み
1.2.空間的ホールバーニングによる歪み
1.3.リーク電流による歪み
1.4.その他の要因による歪み
 　
2.アナログ伝送用DFB-LDの応用例
2.1.光CATVシステム
2.2.光マイクロセルシステム
3.技術課題と今後の動向
　

 　光アクセス通信用デバイス実装技術
　
第1節 　モジュール実装
1.光加入者システム
2.加入者用光デバイスの課題
3.光デバイス技術動向
3.1.ＬＤ
3.2.パッシブデバイス
 　
4.モジュール化技術
4.1.LDモジュール（アクティブアラインメントからパッシブアラインメントへ）
4.2.多機能モジュール（マイクロオプティクスからPLC技術へ）
　
第2節 　チップ実装
1.光モジュール
1.1.同軸型光モジュール
1.2.平面実装型光モジュール
2.フリップチップ実装パッシブアライン
2.1.フリップチップ実装
 　
2.2.AuSnバンプ高信頼接合
2.3.ストライプバンプ高精度接合
3.ビジュアル方式パッシブアライン
4.実装における光チップ
　
　
第3部　マイクロ波幹線・衛星通信用デバイスとその応用

 　マイクロ波幹線・衛星通信用システムで求められるデバイス性能
1.電力増幅器
1.1.出力
1.2.効率
1.3.歪特性
1.4.信頼性
1.5.電力増幅用半導体への期待
2.局部発振器（Lo）
2.1.VCO
2.2.APC
 　
2.3.デバイスへの今後の期待
3.低雑音増幅器
3.1.衛星放送受信コンバータ用
3.2.衛星通信地球局向低雑音増幅器用
3.3.衛星搭載低雑音増幅器用
4.MMIC
4.1.ミリ波帯電力増幅器MMICの現状
4.2.ミリ波帯低雑音増幅器MMICの現状
4.3.課題及び半導体への期待
　

 　マイクロ波集積回路
1.MMICの構成要素
1.1.伝送線路
1.2.抵抗
1.3.容量
1.4.インダクタ
1.5.能動素子
 　
2.MMICの設計と製造
3.MMICの現状性能
3.1.低雑音増幅器
3.2.電力増幅器
4.MMICの今後の課題
　

 　マイクロ波通信用MMIC技術
　
第1節 　衛星通信用MMIC技術
1.衛星通信用MMICに要求される要件
1.1.低価格化
1.2.高信頼度化
1.3.高性能化
2.基本トランジスタ
2.1.低雑音トランジスタ技術
2.2.高出力トランジスタ技術
 　
3.MMICの高信頼度化
4.衛星搭載用MMIC開発例
5.衛星通信分野におけるMMICの将来動向
5.1.高周波化
5.2.高効率化
5.3.低歪化
5.4.高機能化
　
第2節 　ミリ波MMIC技術
1.ミリ波通信システムRF基本回路
2.ミリ波MMIC用基本技術
2.1.トランジスタ，ダイオード
2.2.受動回路素子
2.3.設計，評価解析技術
3.ミリ波MMICの開発動向と性能
 　
4.60GHz帯無線通信用MMICの開発例
4.1.広帯域高出力増幅器
4.2.LO用高安定誘電体共振発振器
4.3.FM/FSK変調用電圧制御発振器
4.4.受信用低雑音ダウンコンバータ
5.ミリ波MMICの課題と将来動向
　

 　デバイスの高信頼性設計
　
第1節 　マイクロ波デバイスの高信頼性設計
1.衛星搭載用マイクロ波デバイス
2.衛星搭載用デバイスへの信頼性要求
3.GaAsパワーFETの構造と動作
4.主要故障モード
4.1.バーンアウト
4.2.ゲート電極のエレクトロマイグレーション
4.3.オーミック電極劣化
 　
4.4.ショットキー電極劣化
4.5.金属間化合物の生成
5.衛星搭載用パワーFETの設計
5.1.GaAsパワーFETの設計手順
5.2.パッケージ及びアセンブリ設計
5.3.スクリーニング
　
第2節 　マイクロ波デバイスの信頼性物理
1.深い準位のデバイス物理
2.SRH統計
3.電子トラップとホールトラップ
 　
4.半絶縁性基板とサイドゲート効果
5.表面準位
6.トラップの測定評価
　
　
第4部　大容量光通信用デバイスとその応用

 　大容量光通信システムで求められるデバイス性能
　
第1節 　光デバイスに求められる条件
1.大容量光通信システムの構成
1.1.時分割多重（TDM）方式
1.2.波長分割多重（WDM）方式
1.3.TDM方式とWDM方式の比較
2.送信用光デバイスに求められる条件
2.1.高速応答性
2.2.光ファイバとの結合
2.3.雑音特性
2.4.スペクトル
 　
3.受光デバイスに求められる条件
3.1.高速応答性
3.2.光ファイバとの結合
3.3.量子効率と雑音特性
4.光ファイバ増幅器
4.1.光ファイバ増幅器の原理と構成
4.2.光ファイバ増幅器の光通信システムへの応用
4.3.励起光源に求められる性質
　
第2節 　光通信用高速集積回路
1.光再生中継器の構成
2.アナログ集積回路
 　
3.ディジタル集積回路
4.現在の到達性能と将来動向
　

 　大容量光通信用デバイスの性能と動作原理
　
第1節 　高速通信用レーザ
1.高速光通信用レーザ
1.1.変調器集積DFBレーザ
1.2.短光パルス発生用レーザ
2.波長分割多重通信用レーザ
 　
2.1.発振波長の制御性
2.2.発振波長のチューニング
2.3.波長多重レーザアレイ
2.4.発振波長の長期安定性
　
第2節 　高速光通信用ディテクタ
1.InGaAsアバランシェ・フォトダイオード（APD）
2.InGaAs PINフォトダイオード
 　
3.新規な超高速受光素子
　
第3節 　光導波路素子
1.光変調器
1.1.電界吸収型光変調器
1.2.光変調器集積化DFBレーザ
1.3.Mach-Zehnder変調器
 　
2.光スイッチ
3.波長選択デバイス
4.光集積回路
　
第4節 　超高速電子デバイス
1.GaAs系HBT
1.1.デバイス構造及び素子特性
1.2.GaAs HBT光通信用IC
1.3.現状と今後の課題
2.GaAs MESFET
 　
2.1.デバイス構造
2.2.光通信用IC
3.Siバイポーラトランジスタ
4.その他光通信用電子デバイス
　

 　大容量化へ向けた開発動向とブレークスルー技術
1.大容量光ファイバ伝送方式の開発動向
2.超高速光送信回路
3.超高速光受信回路
4.超高速光中継回路
 　
5.大容量光多重化法
5.1.時間軸の有効利用：超高速化
5.2.波長・周波数軸の有効利用：波長分割多重化
　
　
第5部　マルチメディア時代の共通基盤技術

 　化合物半導体基板技術
　
第1節 　GaAs系基板技術
1.SI基板に求められる特性
1.1.結晶特性
1.2.加工特性
2.結晶技術
2.1.多結晶原料の合成
2.2.単結晶育成法の比較
2.3.結晶高品質化技術
 　
2.4.結晶技術の今後
3.加工技術
3.1.GaAsの加工工程
3.2.フラットネスの改善
3.3.清浄度
3.4.RTU化
3.5.加工技術の今後
　
第2節 　InP系基板技術
1.InPの品種
2.原料
3.多結晶合成
4.単結晶育成
5.転位密度の低減
5.1.不純物ドーピング
 　
5.2.TB-LEC法
5.3.蒸気圧制御LEC法
5.4.容器成長法
6.大口径化と長尺化
7.半絶縁性基板
8.研磨と表面
　

 　超高速半導体用結晶成長技術
　
第1節 　SiGe-Si UHV-CVD技術
1.UHV-CVD装置
2.成長速度制御と面内均一性
3.選択成長
 　
4.表面上水素のサーファクタント効果
5.UHV-CVDを用いたHSG poly-Siの形成
6.SiGeのデバイス応用
　
第2節 　MOVPE
1.MOVPEの概要と成長制御性
2.4インチ及び6インチエピウェハ量産技術
3.マイクロ波化合物半導体エピウェハの特性
3.1.高効率化を実現するバッファ層の性能
 　
3.2.バッファ層の評価
4.今後の技術展望
1.電子デバイス用MBE技術
1.1MBEエピ結晶の高純度化
　
第3節 　MBE技術
1.2表面欠陥の低減
1.3高均一化および多数枚成長技術
 　
2.高In組成InGaAsのMBE成長
　

 　光半導体素子用結晶成長技術
　
第1節 　有機族原料を用いた新しいMOCVD技術
1.有機族原料TBA，TBP
1.1.安全性
1.2.成長原料としての特質
1.3.反応形態
2.有機族原料TBA，TBPの安定供給法
2.1.直接供給法
 　
2.2.InGaAsP 4元組成の再現性
2.3.大流量供給
3.エピタキシャル層の評価
3.1.純度
3.2.ヘテロ界面の急峻性
4.有機族原料がコストに与える影響
　
第2節 　光半導体用エピタキシャル技術
1.MOCVDによる光半導体用エピタキシャル技術
1.1.多元系超薄膜成長技術
1.2.結晶高品質化・安定化
1.3.選択埋め込み成長技術
 　
1.4.高濃度低拡散ドーピング技術
1.5.選択成長技術
1.6.スーパーヘテロエピタキシー
2.MBE/GSMBE/CBEによる光デバイスへの適用例
　

 　超高速半導体用微細加工技術
　
第1節 　リソグラフィ技術
1.各種のリソグラフィ技術
1.1.光リソグラフィ
1.2.電子線リソグラフィ
 　
1.3.X線リソグラフィ
2.位相シフトマスクを用いたゲートパターン形成法
3.T字形微細ゲート形成プロセス
　
第2節 　化合物半導体デバイスプロセス技術
1.イオン注入技術
1.1.イオン注入技術の概要
1.2.活性化熱処理法
2.ドライエッチング技術
2.1.プラズマエッチングの概要
2.2.ラジカルエッチング
2.3.異方性エッチング
2.4.エッチング損傷
3.電極形成
 　
3.1.電極の概要
3.2.オーミック電極
3.3.ゲート電極
3.4.配線電極
4.絶縁膜形成
4.1.形成方法
4.2.保護膜
4.3.層間膜（クロスオーバー）
　
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