Crystallographic Mapping of Nonpolar Plane Growth in Nitride Semiconductors and Its Application to Far-Ultraviolet LEDs

• Project/Area Number: 25K01680
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30010:Crystal engineering-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 三宅 秀人 三重大学, 工学研究科, 教授 (70209881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安永 弘樹 三重大学, 研究基盤推進機構, 助教 (00976855) ; 赤池 良太 三重大学, 工学研究科, 助教 (10984297) ; 小島 一信 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30534250) ; 秋山 亨 三重大学, 工学研究科, 准教授 (40362363) ; 市川 修平 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50803673) ; 寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90327320)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 窒化物半導体 / 非極性面 / 結晶工学 / 深紫外LED / far-UVC

Outline of Research at the Start

非極性面であるa面やm面を主面とするAlN及びAlGaN結晶において、結晶成長を行う条件を系統的に調べ、それを成長マップ（成長の結晶学マップ）として纏める。また、最適条件で得た低欠陥密度で制御された良好な非極性面結晶を用いて、物性解明を行う。分極の振舞を学術的に体系化し、バンド構造も含めた窒化物半導体の非極性面における固体物理を理解する。実験とシミュレーションの両面から取組み、さらに非極性面の活用により光取り出しを向上することで、大幅な発光効率の向上を狙う。これらの研究により、非極性面を有する窒化物半導体における結晶工学とデバイス応用の学理を構築する。