2012 Fiscal Year Annual Research Report
第一原理計算の段階的高精度化に基づいたヘテロ界面の定量
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23686089
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大場 史康 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90378795)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / 半導体 / 界面 / 電子状態 |
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| Research Abstract |
酸化物半導体・絶縁体ヘテロ界面や太陽電池用化合物半導体ヘテロ界面の構造および機能を設計する上で，界面を原子・電子レベルで定量化することが不可欠となる．本研究では，第一原理計算の段階的な高精度化に基づいた定量的計算手法を開発し，これを界面のマクロ解析および検証実験との連携のもとでヘテロ界面に応用し，界面構造・機能に関するデータセットを構築すること，そして，界面機能を決定する諸因子に基づいたデータセットのスクリーニングから制御・設計指針を導くとともに，酸化物界面や太陽電池ヘテロ界面として高いポテンシャルを有する新しい系を開拓することを目的として研究を推進した．
具体的には，前年度に確立したヘテロ界面の定量的計算手法を種々の酸化物半導体・絶縁体および太陽電池用化合物半導体のヘテロ界面に応用し，界面の局所電子状態とバンドオフセットを系統的に算出した．さらに，空孔等の固有点欠陥やドーパントの形成エネルギーや電子状態の算出を行うとともに，その結果に基づいて界面における固有点欠陥・ドーパント分布のマクロ解析を行った．
また，計算結果の検証のため，酸化物半導体薄膜の作製とその構造解析，電子状態計測，電気・光学特性の評価を行い，実験結果をフィードバックすることで計算精度の検討や手法・モデルの見直しを行った．得られた結果から界面の制御・設計指針を導き，酸化物半導体・絶縁体界面や太陽電池用化合物半導体ヘテロ界面として高いポテンシャルを有する系を選定した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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