自由度拡張がもたらす未踏反応場を利用した窒化物半導体結晶成長の学理構築

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04609
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 福山 博之 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40252259)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 誠 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30241582) ; 中村 哲也 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (70311355)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

独自の熱力学的な考察に基づき深紫外LEDや次世代パワー半導体の開発に不可欠なAlNの結晶成長に適したフラックスと結晶育成条件を選定し、これまで昇華法で作製されてきたものより高品質で大型のバルク単結晶を高効率に育成する方法を提案し、その実証を行うとともに結晶成長機構の解明を目指している。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

自由度を拡張することによって結晶成長の駆動力を平衡近傍に制御しながら成長させるという新たなAlN結晶成長法を提案し、フラックス法における諸因子の最適化を図った上で、サイクル成長法や種結晶を用いた温度勾配連続成長法によりバルクAlN単結晶の育成実験を行うことに特徴があり、学術的にも産業的にも意義のある研究である。