2023 Fiscal Year Annual Research Report
IV族混晶バンドエンジニアリングを基軸とした巨大熱電能の制御とデバイス応用
| Project/Area Number |
21H01366
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
黒澤 昌志 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40715439)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片瀬 貴義 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90648388)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | IV族混晶 / ゲルマニウムスズ / シリコンスズ / 薄膜 / フォノンドラッグ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度得られた主な成果を以下に示す。
●Si基板上へのゲルマニウムスズ(GeSn)薄膜の固相エピタキシャル成長： X線回折2次元逆格子空間マッピングによる歪み評価によりGeSn薄膜への伸長歪み印加が確認された。熱処理時の温度および試料冷却速度とともに伸長歪みが増大する傾向が見られたことから、Si基板とGeSn薄膜との熱膨張係数差に起因するものと示唆される。
●IV族3元混晶（シリコンゲルマニウムスズ:SiGeSn）薄膜の低温熱電物性：分子線エピタキシー法を用い、半絶縁性GaAs基板上SiGeSn薄膜のゼーベック係数について、温度依存性（5～300 K）を調査した。SiGeSn薄膜においても、昨年度まで実施したIV族2元混晶(GeSn、SiSn)薄膜と同様、フォノンドラッグ起因と考えられるゼーベック係数の増大が見られ、20K付近にピークが出現した。興味深いことに、GaAs基板上GeSn薄膜で得られたピーク位置とほぼ一致していた。GeSn薄膜ではキャリア濃度が増大するにつれてフォノンドラッグ成分が減少していた一方、SiGeSn薄膜ではキャリア濃度が増大してもフォノンドラッグ成分が高い値を維持していた。その結果、GeSnのパワーファクタより2倍程度大きな値(2.3×10E3 μW/cmK2)が SiGeSn薄膜で得られた。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
