半導体ナノ構造のひずみ場における転位運動とバンド構造変化の相関

• Project/Area Number: 23K26502
• Project/Area Number (Other): 23H01809 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 安藤 妙子 立命館大学, 理工学部, 教授 (70335074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥山 寿之 立命館大学, 理工学部, 教授 (30227681)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 半導体ナノ構造 / ひずみ場 / 転位 / その場観察引張試験 / ピエゾ抵抗効果 / ナノ構造 / バンド構造

Outline of Research at the Start

本研究では，ナノスケールシリコン構造体のひずみ場に発現する現象であるメカニカルな「転位活動の活性化」とエレクトリカルな「バンドギャップ構造変化」についてその関連する因子を特定し，相互的に及ぼす影響を解明する．
具体的には，電子顕微鏡観察下でナノ構造体の力学負荷を行い，同時にナノ構造体の抵抗変化等を測定できるデバイスを開発し，それを利用してナノ構造体に引張負荷を与えたときの変形挙動の観察を行い転位発現現象を捉える．さらにナノ構造のピエゾ抵抗係数を測定して転位の有無と特性変化に関する相関データを取得し，得られた実験データの理論解釈を材料力学・破壊力学・固体物理学の観点から進めていく．