2020 Fiscal Year Annual Research Report
室温でのレーザー励起結晶成長による特異な高濃度不純物ドーピングと新機能酸化物創製
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18H01702
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉本 護 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20174998)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | エキシマレーザー照射 / 固相エピタキシャル成長 / PLD / ワイドギャップ半導体 / Ga2O3 / ZnO / 超平坦基板 / 室温合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、紫外パルスレーザー照射による室温下での単結晶薄膜における固相成長、または単結晶基板やポリマー基板の原子レベル平坦化や緩衝層などを利用したパルスレーザー堆積法（PLD）による非平衡的な単結晶薄膜の室温合成プロセスを独自に開発し、結晶/非結晶混在型のワイドギャップ半導性酸化物薄膜の合成や高濃度不純物を含有させた熱力学的に準安定な酸化物薄膜、さらにポリイミドシートなどの高分子基板上ワイドギャップ半導性酸化物薄膜を合成することで、Ga2O3やNiO、ZnOなどのワイドギャップ半導性酸化物において、新規なp-n制御や電磁気機能を有した新材料を創製することをめざしている。
これまで得られた研究成果をベースにして、本年度では、次のような新規な材料創製や現象を見出した：①緩衝層（非晶質Al2O3膜／ZnO配向膜）付きの超平坦ポリマー基板上Ga2O3非晶質薄膜表面へのパルスレーザー照射による配向性Ga2O3結晶薄膜のポリマー基板上室温合成に世界で初めて成功した。②サファイア単結晶基板上にPLD室温成膜および基板裏面室温パルスレーザー照射を行い、n型（Sn)およびp型（Li)不純物を添加したワイドギャップGa2O3薄膜の室温結晶成長に成功し、その構造・組成分析、電気・光学特性の評価を行った。③パルスレーザー照射による酸化物結晶薄膜の低温合成における結晶成長機構とセンサーなどの電子デバイス応用を検討すべく、今後の産官学連携研究のための展開手法を調査探索した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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