| 研究領域 | 特異構造の結晶科学：完全性と不完全性の協奏で拓く新機能エレクトロニクス |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06418
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
伊藤 智徳 三重大学, 工学研究科, 招へい教授 (80314136)
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| 研究分担者 |
秋山 亨 三重大学, 工学研究科, 准教授 (40362363)
正直 花奈子 三重大学, 工学研究科, 助教 (60779734)
河村 貴宏 三重大学, 工学研究科, 助教 (80581511)
寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90327320)
平松 和政 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 特任教授(研究担当) (50165205)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
67,600千円 (直接経費: 52,000千円、間接経費: 15,600千円)
2020年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2019年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2018年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2017年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2016年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
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| キーワード | 計算科学 / 特異構造 / 窒化物半導体 / ナノ構造 / ボンドエンジニアリング / 極性反転 / 組成変調 / 自然超格子 / 量子ドット / 計算物理 / 結晶成長 / 結晶工学 / 特異構造場 / 窒化物混晶半導体 / 偏析 / 転位 / 超格子 |
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| 研究成果の概要 |
格子欠陥、表面・界面、ナノ構造を”特異構造”として統一的に位置づけ、表面・界面を“場”として形成される“特異構造”に至る一連の過程を計算科学の立場から理論的に検討した。特異構造を包括的に取り扱うために、温度、圧力を考慮した量子論的アプローチを基盤として、各種計算手法を独自開発した。これら計算手法を窒化物半導体を中心とした化合物半導体に適用し、現実の成長条件を反映した表面構造、不純物原子取り込み、極性反転、原子層薄膜形成、量子ドット形成、ナノワイヤ形状等について特異構造物性も含めて検討を行った。得られた知見から支配因子を抽出することで特異構造創成指針を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体は，情報・環境分野における次世代デバイス開発においても重要な役割を果たすことが期待されている。この半導体がデバイス（例えばトランジスタやLED）として機能するためには不完全性である欠陥の制御が不可欠である。本研究では、さまざまな欠陥を“特異構造”として統一的に位置づけ、特異構造を特徴づける“ヘテロボンド”に注目して、表面・界面を“場”として形成される“特異構造”に至る一連の過程を包括的に検討した。得られた成果に基づいて、現実の成長条件下での特異構造の創成指針さらには新奇物性発現の可能性を明らかした。
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