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準安定平衡を利用したSiC結晶成長機構

研究課題

研究課題/領域番号 21360371
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関関西学院大学

研究代表者

西谷 滋人  関西学院大学, 理工学部, 教授 (50192688)

研究分担者 吉矢 真人  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00399601)
安田 秀幸  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60239762)
中島 英治  九州大学, 総合理工学部, 教授 (80180280)
波多 聡 (波多 聰)  九州大学, 総合理工学部, 准教授 (60264107)
池田 賢一  九州大学, 総合理工学部, 助教 (20335996)
藤原 弘康  京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (10238602)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2010年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2009年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード第一原理計算 / 凝固プロセス / パワーデバイス / 状態図 / 有限温度計算 / 電子顕微鏡観察 / 熱力学測定
研究概要

パワーデバイスの次世代材料として有望視されている4H-SiCの新奇な結晶成長法として提案された準安定溶媒エピタキシー法(Metastable Solvent Epixaty, MSE)の機構を解明するために第一原理計算をおこなった. phonon計算によって, 4H-SiCの安定性が理論的に導かれた. Si-richな環境において, (0001)面がもっとも安定となり,マイクロパイプを閉塞させる. c-face(0001)面上の炭素の表面拡散の活性化エネルギーが極端に低く, この面がフラットに成長する要因である.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (36件) 図書 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 擬調和振動子近似による振動自由エネルギーの第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人, 竹田諒平, 石井英樹, 山本洋佑, 金子忠昭
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 第73巻8号 ページ: 566-570

    • NAID

      10025156826

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 擬調和振動子近似による振動自由エネルギーの第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 73

      ページ: 566-570

    • NAID

      10025156826

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 雑誌名

      現代数理入門(関西学院大学出版会)

      ページ: 211-231

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Yosuke Yamamoto, and Tadaaki Kaneko2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R. Nishitani
    • 学会等名
      New Solution Method for SiC Crystal Growth(Invited talk)
    • 発表場所
      Orland, Florida(USA)
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] New Solution Method for SiC Crystal Growth2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R.Nishitani
    • 学会等名
      TMS 2012
    • 発表場所
      Orland, Florida(アメリカ)(Invited talk)
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 古典的核生成理論の見直しと第一原理計算2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      日本学術振興会「加工プロセスによる材料新機能発現」第176委員会第19回研究会「モデリング・シミュレーションによる材料研究」
    • 発表場所
      東京理科大学九段下校舎(依頼講演)
    • 年月日
      2011-12-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による半導体欠陥と機能2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所ワークショップ「分野融合型格子欠陥研究の発展にむけて」
    • 発表場所
      東北大学金属材料研究所(依頼講演)
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 状態図と統計力学の基礎2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      学振状態図セミナー
    • 発表場所
      東京工業大学,大岡山キャンパス
    • 年月日
      2011-10-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] P,Bを含んだSi結晶の積層欠陥エネルギーの第一原理計算2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人, 戸賀瀬健介, 大野裕, 徳本有紀, 米永一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(oral)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] SiC結晶多形における振動自由エネルギーの第一原理計算2011

    • 著者名/発表者名
      山本洋佑, 西谷滋人, 金子忠昭
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(oral)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] First principles calculations on vibration free energies of SiC polytypes2011

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yamamoto, S.R.Nishitani, T.Kaneko
    • 学会等名
      Calphad XL
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil(poster)
    • 年月日
      2011-05-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] First principles calculations of stacking fault energy of P doped Sicrystal2011

    • 著者名/発表者名
      S.R.Nishitani, K.Togase, Y.Ohno, Y.Tokumoto, I.Yonenaga
    • 学会等名
      Calphad XL
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil(oral)
    • 年月日
      2011-05-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 準安定溶媒エピタキシー法によるSiCの成長(oral)2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人, 山本洋佑, 藤原弘康, 金子忠昭
    • 学会等名
      合金状態図第172委員会第21回委員会・研究会
    • 発表場所
      伊藤忠テクノソリューションズ(株)・日本
    • 年月日
      2011-04-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 準安定溶媒エピタキシー法によるSiCの成長2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人, 山本洋佑, 藤原弘康, 金子忠昭
    • 学会等名
      合金状態図・第172委員会第21回委員会・研究会
    • 発表場所
      伊藤忠テクノソリューションズ(株)(oral)
    • 年月日
      2011-04-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] First principles calculations of structure energy difference of semiconductor compounds2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Masaki
    • 学会等名
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜情報文化センター
    • 年月日
      2010-12-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First principles calculations on local strains of SiGe alloys2010

    • 著者名/発表者名
      R.Taniguchi
    • 学会等名
      第20回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜情報文化センター
    • 年月日
      2010-12-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 準安定溶媒エピタキシー(MSE)法によるSiCの結晶成長2010

    • 著者名/発表者名
      戸賀瀬健介
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SiCマイクロパイプ生成の環境依存性(poster)2010

    • 著者名/発表者名
      戸賀瀬健介, 西谷滋人, 金子忠昭
    • 学会等名
      2010年日本金属学会秋季大会
    • 発表場所
      札幌・日本
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 化合物半導体の積層欠陥エネルギーと構造エネルギー差2010

    • 著者名/発表者名
      正木佳宏
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SiGe固溶体の局所的な歪みの第一原理計算2010

    • 著者名/発表者名
      谷口僚
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SiCマイクロパイプ生成の環境依存性2010

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] SiC polar surface energy by the first principles calculations2010

    • 著者名/発表者名
      K.Togase
    • 学会等名
      Calphad XXXXIX
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Micropipes and surface energy of compound semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R.Nishitani
    • 学会等名
      Calphad XXXXIX
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Local strains in SiGe alloys for the strained silicon2010

    • 著者名/発表者名
      R.Taniguchi
    • 学会等名
      Calphad XXXXIX
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stacking fault energy and structure energy difference of semiconductor ompounds2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Masaki
    • 学会等名
      Calphad XXXXIX
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-05-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 化合物半導体のマイクロパイプ生成と表面エネルギ2010

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 積層欠陥エネルギーの第一原理計算2010

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      (社)日本鉄鋼協会 材料の組織と特性部会研究会,「加工硬化特性と組織」
    • 発表場所
      鉄鋼協会(東京)
    • 年月日
      2010-03-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 準安定溶媒エピタキシー法の動作原理と環境依存性2009

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会第18回講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The first principles calculations on the surface diffusion of SiC2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto
    • 学会等名
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜情報文化センター
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SiC polar surface growth by the first principles calculations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Togase
    • 学会等名
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館、横浜情報文化センター
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ZrCr_2 Laves相の熱安定性2009

    • 著者名/発表者名
      山本洋佑
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SiC結晶成長の第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] SiC表面エネルギーの第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      戸賀瀬健介
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Metastable Solvent Epitaxy of SiC ; another diamond synthetics2009

    • 著者名/発表者名
      S R. Nishitani, T. Kaneko and N. Ohtani
    • 学会等名
      Thermec 09'
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Surface energy of SiC by first principles calculation2009

    • 著者名/発表者名
      K.Togase
    • 学会等名
      Thermec 09'
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Surface diffusion of SiC by first principles calculation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto
    • 学会等名
      Thermec 09'
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational contribution on free energy change in binary system2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R.Nishitani
    • 学会等名
      CALPHAD XXXVIII
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-05-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] First principles calculations on surface energy of SiC2009

    • 著者名/発表者名
      K.Togase
    • 学会等名
      CALPHAD XXXVIII
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-05-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Vibration free energy of Cr_2Zr Laves phase2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto
    • 学会等名
      CALPHAD XXXVIII
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-05-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Metastable Solvent Epitaxy of SiC, the Other Diamond Synthetics2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R. Nishitani, Kensuke Togase, Yosuke Yamamoto, Hiroyasu Fujiwara, and Tadaaki Kaneko, Moumita Mukherjee
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] 「加工プロセスによる材料新機能発現」第176委員会第19回研究会資料2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 出版者
      日本学術振興会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 第5回状態図・熱力学セミナー「エネルギー・環境・資源問題と状態図の役割」2011

    • 著者名/発表者名
      西谷滋人
    • 出版者
      日本学術振興会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Silicon Carbide, Materials, Processing and Applications in Electronic Devices(Edited by Moumita Mukherjee)2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeto R.Nishitani, Kensuke Togase, Yosuke Yamamoto, Hiroyasu Fujiwara, Tadaaki Kaneko
    • 出版者
      InTech, Croatia
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 「鉄鋼材料の加工硬化特性への新たな要求と基礎研究」,"積層欠陥の第一原理計算"2011

    • 著者名/発表者名
      戸賀瀬健介
    • 出版者
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~nishitani

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~nishitani

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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