2019 Fiscal Year Annual Research Report
新規窒化物半導体のインシリコデザインと材料創成・デバイス化への展開
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17H01318
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大場 史康 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90378795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤松 寛文 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10776537)
田中 功 京都大学, 工学研究科, 教授 (70183861)
平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / 窒化物半導体 / 点欠陥 / 薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究が目指すインシリコ（計算機中）での窒化物半導体の俯瞰的な理解と材料設計・探索指針の構築から新材料創成への展開に関して、計算・実験手法の開発及びその応用を進めた。計算に関しては、基礎物性、安定性、格子欠陥特性の第一原理計算の高精度・高速化並びに各手法の統合により、窒化物半導体の多角的かつ系統的な評価を可能とするための基盤技術の構築を進めた。とくに、スピン軌道相互作用を考慮した有効質量の高精度計算手法について、実験値が確立されている既知の窒化物半導体に適用することで、その有効性の確認を行い（Applied Physics Letters 2019）、その上で実験値が未確定な新興の窒化物半導体や窒化物ベースの複合アニオン化合物への応用を進めた。また、その他の構造・安定性・物性の系統的予測手法と連携させることで、新たな吸光・発光半導体の候補として有望な物質を提案した（Physical Review Materials 2020）。
実験に関しては、本研究のターゲットである亜鉛系窒化物並びに比較対象の様々な関連化合物について、焼結体合成及び製膜の条件の検討と半導体物性・電子状態計測を継続した。とくに、3元系亜鉛窒化物に関して、固溶体化により、可視光ほぼ全域をカバーしたバンドギャップ制御とバンド端発光の観測ができた（Inorganic Chemistry 2019）。また、分子線エピタキシー法によるエピタキシャル薄膜の作製に成功した（ACS Applied Electronic Materials 2019）。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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