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Changes in dislocation characteristics under light irradiation in inorganic semiconductors

Research Project

Project/Area Number 19K22050
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

NAKAMURA ATSUTOMO  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20419675)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords光照射効果 / 転位 / 無機半導体 / 光 / 光物性 / 光環境制御
Outline of Research at the Start

転位は,通常,材料内部で四方八方に配向性が制御されない状態で存在している.その結果,半導体において,転位の原子配列構造やその電子レベル構造について,直接的な構造解析や特性評価が困難となっている.特に,光環境下において半導体転位の構造や物性がどのように変化するのか,その多くが未解明となっている.そこで本研究では,双結晶法という所定の転位を規則的に導入可能な手法を利用して,半導体における転位と光の相互作用を調査する.

Outline of Final Research Achievements

In inorganic semiconductors, dislocations are thought to have a strong influence on the movement of electrons and holes. In this study, as a result of development of newly designed system which enable light to insert into a scanning probe microscope, it was confirmed that the light irradiation system works well. After that, when the local electrical conductivity characteristics of the dislocations introduced by bicrystal technique were evaluated, it was found that the dislocations can exhibit higher electrical conductivity than the bulk depending on the irradiated light.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、双結晶法を用いて半導体材料の転位列を作製するとともに、そうした試料に対して光環境制御を施しながら物性計測可能な装置システムの開発を行った。この装置では、材料の電気伝導特性が光環境にどのように応答するのかについて高い空間分解能で評価することが可能であることを確認した。装置開発に成功した結果、転位の電気伝導性と光照射波長の関係を検出できた。この研究成果により、今後、転位がどのように光と相互作用を起こすのかについて、転位の機能的性質の観点で理解可能となると期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2021 2020

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] The effect of light on the nanoindentation behavior of cubic zinc sulfide2021

    • Author(s)
      A. Nakamura, X. Fang, A. Matsubara, E. Tochigi, Y. Oshima, T. Saito, T. Yokoi, Y. Ikuhara, K. Matsunaga
    • Organizer
      Electronic Materials and Applications 2021 (EMA2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 無機半導体材料の力学物性に及ぼす光環境効果2020

    • Author(s)
      中村篤智
    • Organizer
      粉体粉末冶金協会 2020年度秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 化合物半導体における30°部分転位のコア構造再構成に関する第一原理計算2020

    • Author(s)
      星野聖奈, 大島優, 中村篤智, 横井達矢, 松永克志
    • Organizer
      日本金属学会 2020年秋期(第167回)講演大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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