2018 Fiscal Year Final Research Report
Fabrication of nanoporous single-crystal semiconductors with high carrier mobilities
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17K18988
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Materials engineering and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
Miyake Masao 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平藤 哲司 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833)
池之上 卓己 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | ポーラス材料 / エピタキシャル成長 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We have developed a novel method for the fabrication of nanoporous semiconductors, where semiconductors grow epitaxially through porous templates. An oxide semiconductor (ZnO) was successfully grown from an aqueous solution through a polymer layer with three-dimensional nanoporous structure formed on a single-crystal substrate. After the epitaxial growth, the polymer layer was removed to obtain a single crystal ZnO having a nanoporous structure. This nanoporous single crystal ZnO has a lower density of structural defects than conventional polycrystalline porous ZnO, and thus, should exhibit excellent electrical properties.
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| Free Research Field |
ナノ・マイクロ材料
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ナノポーラス材料は、様々な機能を発揮するポテンシャルを秘めた新素材として注目され、活発に研究開発が行われている。太陽電池や熱電素子などの電気エネルギーを利用する用途にポーラス材料を応用するためには、多孔質化した半導体が、優れた電気特性を有することが必要である。しかし、従来のポーラス材料の形成法では、ポーラス体を構成する物質が、多結晶体またはアモルファスのものしか得られず、欠陥を多く含むため、電気的特性が良いものは得られない。これに対し、本研究では、エピタキシャル成長を利用することで、欠陥の少ないナノポーラス半導体を得るプロセスを確立した。
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