Development of novel functional semiconductor thin films using high pressure annealing

• Project/Area Number: 25K01576
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27020:Chemical reaction and process system engineering-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 川村 史朗 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主幹研究員 (80448092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 反保 衆志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20392631) ; 村田 秀信 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (30726287) ; 山田 直臣 中部大学, 工学部, 教授 (50398575) ; 永井 武彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (70415719) ; 大島 祐一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主幹研究員 (70623528)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: 高圧 / 薄膜 / 相転移 / 半導体 / 結晶化

Outline of Research at the Start

超高圧下では様々な物質において、①高圧相転移の誘起、②分解温度や融点の上昇、③ドーピング効率の向上、④結晶性の改善といった多くの効果を引き出すことが出来るが、これらはバルク体に応用しようとする試みがほとんどであり、薄膜に展開する研究例はほとんど皆無である.
ごく最近、申請者らは『薄膜サンプルに対してGPa級の超高圧アニールを行う手法』を開発し、物性評価に十分な5mm角サイズの薄膜サンプルを破損無く回収する技術を確立した.　本手法を用い、GPa級の高圧下でワイドギャップ半導体を高温アニールし、半導体物性に与える影響を調査する.