Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
窒化物半導体・酸化物半導体薄膜では、残留する格子欠陥や歪みといった特異構造が電子・光学デバイスの結晶成長や物性発現において重要な役割を果たす。本研究では、窒化物極性材料GaN/InGaN量子井戸構造をはじめ、酸化物極性材料としてHfO2基及びZrO2基強誘電相のドメイン構造、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3・Pb(Zr,Ti)O3薄膜の組成相境界構造や非鉛系(K,Na)NbO3圧電体膜などの特異構造について、電子顕微鏡を活用してマルチスケールな観点から、特異構造の関与する微細組織形成機構を明らかにした。これまでの主要な成果として、以下の知見を明らかにした。 (1)GaN/InGaN量子井戸構造やGaN/サファイア基板界面におけるミスフィット転位、貫通転位、積層欠陥をマルチスケールで解析し、極性の違いによってこれら特異構造に大きな違いが生じることを見出した。(2)積層欠陥、量子井戸構造に伴う局所弾性場を介して貫通転位と弾性相互作用を引き起こし、転位の湾曲、消滅、発生の原因となることを見出した。(3)これら特異構造が酸化物の結晶成長に及ぼす効果を調べ、HfO2基及びZrO2基強誘電相のドメイン構造や電子状態の特異性、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3における組成相境界における特異な2相共存組織がミスフィット転位などに起因する局所弾性場によって誘起されることを組織学的観点から実証した。以上のように、窒化物や酸化物が内包する特異構造が結晶成長機構を通じて電子物性発現に大きな役割を果たすことを明らかにした。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 8 results, Open Access: 1 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 2 results)
Materia Japan
Volume: 58 Issue: 2 Pages: 97-97
10.2320/materia.58.97
130007587750
Journal of the Ceramic Society of Japan
Volume: 127
130007658172
Volume: 57 Issue: 12 Pages: 615-615
10.2320/materia.57.615
130007538920
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 57 Issue: 11S Pages: 11UF16-11UF16
10.7567/jjap.57.11uf16
210000149825
Applied Physics Letters
Volume: 113 Issue: 26 Pages: 262903-262903
10.1063/1.5063757
セラミックス
Volume: 10 Pages: 759-759
Volume: 57 Issue: 3 Pages: 97-105
10.2320/materia.57.97
130006410260
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 56 Issue: 10S Pages: 10PB12-10PB12
10.7567/jjap.56.10pb12
Materials Science in Semiconductor Processing
Volume: 70 Pages: 239-245
10.1016/j.mssp.2016.12.008
