Control of optoelectronic properties of non-stoichiometric compounds ScN by impurity doping
Project/Area Number |
20K05335
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
大垣 武 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (80408731)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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Keywords | 窒化スカンジウム / ドーピング / 光・電子特性 / 非化学量論的化合物 / 薄膜 / 光・電気特性 |
Outline of Research at the Start |
本研究は、MBE法を用いて、ドナーとしてTa、アクセプタとしてMgを添加したScN薄膜の合成、および、通常+3価のB、Yを固溶させた薄膜を合成し、それらの光・電気特性を評価する。これにより、高い電子移動度を有するScNの半導体素子への応用の可能性を検討するとともに、大きな非化学量論的組成をもつ化合物へのドーピング、岩塩型結晶構造の機能性材料としての可能性についての知見を得ることも目的としている。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ドナー、アクセプタの添加によるキャリア濃度を制御したScN薄膜、および、Scと同じ+3価をとる元素の固溶によるバンドギャップを制御したScN薄膜をMBE法により合成し、それらの光・電気特性を評価する。これにより、高い電子移動度を有するScNの半導体素子応用の可能性を検討するとともに、大きな非化学量論的組成をもつ化合物へのドーピングや、岩塩型結晶構造の機能性材料としての可能性についての知見を得ることも目的としている。 本年度は、昨年度までに得られたMBE法による高品質単結晶薄膜の合成プロセスを用いて、アクセプタであるMgをドープしたScN薄膜の合成、Scよりもイオン半径の小さいAlをドープしたScN薄膜の合成に関する研究を実施した。また、MBE法により作製したScN薄膜について、合成後の高品質化、ドーピング効果の向上を目的とした窒素プラズマ雰囲気下での高温熱処理についても検討した。 2022年7月1日から2023年6月30日まで、文部科学省へ出向することになったため、2022年6月30日から研究を中断している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
事業期間の途中で文部科学省に出向することになり、研究活動を1年間中断することになったため。
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Strategy for Future Research Activity |
高品質ScN薄膜の合成プロセスは確立できているので、当初の計画通り、ドーパントを供給できるようにMBE装置を改良し、ドーピングを施したScN薄膜の合成、及び、物性評価を実施する。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)