Fabrication of epitaxial thin films of perovskite sulfides for green-light-emitting semiconductors

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23507
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0302:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Nagai Takayuki 東京工業大学, 元素戦略研究センター, 研究員 (30851018)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: エピタキシャル薄膜 / 半導体 / 硫化物 / 緑色発光 / グリーンギャップ / ペロブスカイト

Outline of Final Research Achievements

Currently, Ⅲ-Ⅴgroup semiconductors such as GaN and GaAs have been widely applied in light-emitting devices. However, they have green gap problem, in which an emission quantum efficiency drastically decreases in a green wavelength region. SrHfS3 is expected to be an promising light-emitting semiconductor because it has been recently reported to be an ambipolar semiconductor and show the intense green photoluminescence. In this study, we aimed to fabricate an epitaxial thin film of SrHfS3 to deeply investigate its optical and electrical properties. As a result, we succeeded in a preparation of the epitaxial thin film. Furthermore, we developed the synthesis method of high-quality sample of SrHfS3.

Free Research Field

光物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新しい発光半導体候補物質として着目されているSrHfS3のエピタキシャル薄膜の作製は、その光・電気特性に関する基礎物性の解明に向けて重要であるだけでなく、SrHfS3を用いた発光デバイスの作製に向けても大きな意義がある。さらに、SrHfS3が属するペロブスカイト型カルコゲナイドは発光半導体に限らず、太陽電池材料への応用も有望視されている物質群であることから、本研究で得られた知見は、ペロブスカイト型カルコゲナイドの光電子デバイスへの応用に広く貢献すると期待される。