14族混晶半導体におけるフォノンドラッグエンジニアリング

• Project/Area Number: 24H00314
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 黒澤 昌志 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40715439)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片瀬 貴義 東京科学大学, 総合研究院, 准教授 (90648388)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥48,230,000 (Direct Cost: ¥37,100,000、Indirect Cost: ¥11,130,000); Fiscal Year 2025: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2024: ¥19,760,000 (Direct Cost: ¥15,200,000、Indirect Cost: ¥4,560,000)
• Keywords: 14族半導体 / 薄膜 / 結晶成長 / フォノンドラッグ / 熱電変換

Outline of Research at the Start

従来のモデルでは説明できない巨大なフォノンドラッグ効果（格子振動に電子が引きずられて発電する現象）が14族半導体薄膜で発現すること、そのパワーファクタは他を凌駕することを発見したが、室温ではその効果は消失してしまう。この課題解決に向け、本研究ではフォノン輸送及び電子構造のアプローチの観点から、硬い材料、重い有効質量を有する電子、高キャリア密度が期待できる新奇層状物質を用いることで、以前より巨大なパワーファクタを室温にて達成する。電子構造や非調和フォノンの計算技術も新たに導入し、フォノンドラッグを司っている結晶構造、電子・フォノン構造を明確化し、室温フォノンドラッグの新概念構築を目指す。