2023 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of innovatively novel optical semiconductors based on the original chemical design concept, and evolution of their devices
| Project/Area Number |
21H04612
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
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, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (80717934)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2026-03-31
|
| Keywords | 半導体 / 新物質探索 / バルク・薄膜 / 第一原理計算 / デバイス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究において打ち立てた以下2点の化学設計指針に従って、有望物質の探索に取り組むと共に、さらに発展させて新しい有望物質の探索へと進んだ。
・高対称性結晶（具体的にはペロブスカイト型構造）中に意図的に「非結合性軌道」を導入し、適切なバンドギャップと、p型にもn型にもドーピングが可能な電子状態を実現する。
・高効率化に不可欠な直接遷移型にするために、長周期構造を利用したバンドの折りたたみを利用する。
その結果、これまで見いだしてきたペロブスカイト型構造とは全く異なる結晶構造を有する別の有望カルコゲナイド物質を見いだし、その物質の方が、これまで見いだしてきたペロブスカイト型構造カルコゲナイドよりも有望であることが明らかとなったため、光電子物性の解明に注力し、バンドギャップ制御と室温発光、そして、キャリアドーピングに成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ペロブスカイト型構造とは異なる全く別の結晶構造を有する有望なカルコゲナイド新物質について、光電子物性の解明に注力し、有用な機能発現まで到達している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
・有望な新物質について、ごく一部の組成の試料純度の改善や、p型とn型のキャリアドープ制御に課題があることから、それら直近の問題点に取り組む。
・その後は、研究の発展と応用を考慮すると、薄膜試料の合成が必須となることから、その取り組みを開始する。
|
