| Project/Area Number |
23H00271
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小関 泰之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60437374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 拓也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (20965694)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥37,310,000 (Direct Cost: ¥28,700,000、Indirect Cost: ¥8,610,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | 誘導ラマン散乱 / ワイドギャップ半導体 / 顕微鏡 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ワイドギャップ半導体の不完全性の振る舞いを解明するための3次元イメージング技術を開発する。具体的には、申請者が開発した誘導ラマン散乱顕微鏡に、独自のパルスレーザ光源を適用することで、半導体計測に最適化し、ワイドギャップ半導体内の欠陥とキャリア密度の3次元イメージングを実現する。これにより、ワイドギャップ半導体デバイスの高性能化、信頼性向上、長寿命化に寄与する知見を得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、ファイバ光パラメトリック発振器(FOPO)による広帯域波長可変パルス光源を用いたSRS顕微鏡を構築し、半導体イメージングに最適な低周波領域におけるSRSイメージングを実現するとともに、自動波長掃引機構を導入することで、GaNやSiNのラマンスペクトル計測に成功した。具体的には、まず、FOPOの励起光源であるYbファイバーレーザーをピコ秒チタンサファイアレーザーと同期させた。同期手法として、2光子吸収フォトダイオードを用いて強度相互相関信号を取得し、これが一定になるようにYbファイバーレーザーの繰り返し周波数を位相同期制御する手法を採用した。このようにして同期させたYbファイバーレーザーでFOPOを励起することで、チタンサファイアレーザーとFOPOも同期できることを確認し、タイミングを合わせて合波した。レーザー走査顕微鏡を自作し、FOPOパルスとチタンサファイアレーザーパルスを導入し、顕微鏡透過光のうちチタンサファイアレーザーパルスを光検出し、その光電流をロックイン検出することでSRSイメージングができることを確認した。さらに、FOPOの自動波長掃引を実現するため、複数の自動ステージをFOPOに導入し、波長掃引しながらSRSイメージングを行うことで広帯域SRSハイパースペクトルイメージングを実現した。さらに本システムを用いてGaNやSiCのスペクトルイメージングを行い、本システムがワイドバンドギャップ半導体のイメージング評価に適用可能であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、本課題における重要な技術であるワイドバンドギャップ半導体の計測に成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、誘導ラマン散乱によるキャリア密度評価や3次元評価などの検討を進めていく。
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