独自の化学設計指針に基づいた革新的新光機能性半導体の創製とデバイス化への展開

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04612
• 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: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (80598136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯村 壮史 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, グループリーダー (80717934)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

人間の視感度が高い緑の波長領域で発光ダイオードの効率が悪いグリーンギャップ問題、および、高い光吸収係数を有する太陽電池光吸収層用の材料がないことの両課題に対応するため、新規の光機能性半導体材料を提案することを目的としている。添加元素によりｐ型、ｎ型の直接遷移半導体を作製し薄膜合成によりデバイス化する計画である。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

独創的でかつ明確な化学設計指針と予備的な検討に基づき、高機能の半導体材料の実現が期待される。前周期遷移金属カチオン（Hf、Zr等）を用いることで良好なフェルミ準位制御性を得るとともに、高対称性結晶中の非結合性軌道を利用し適切なバンドギャップとｐ型ｎ型双方にドーピングが可能な電子状態を実現するなど、方針が具体的である。また、無毒元素からなる新材料を開拓する点も有望である。