| 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 |
16H06427
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
秩父 重英 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80266907)
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| 研究分担者 |
小島 一信 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30534250)
嶋 紘平 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40805173)
中須 大蔵 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40801254)
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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 |
50,960千円 (直接経費: 39,200千円、間接経費: 11,760千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2019年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2018年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2017年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
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| キーワード | 時間空間同時分解分光 / フェムト秒電子銃 / 光物性 / 特異構造 / 結晶工学 / 結晶成長 / フェムト秒励起 / 時間分解 / 空間分解 / AlInN |
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| 研究成果の概要 |
不完全性や不均一性を包含する「特異構造」はバルクや表面と異種界面を形成する。特異構造におけるキャリア緩和や発光過程を理解するには、空間分解能と時間分解能を併せ持つ分光計測系が必須である。本研究では、フェムト秒レーザ励起パルス光電子銃を走査型電子顕微鏡に組み込み構築した時間空間分解陰極線蛍光計測系の高性能化を行い、人為形成、自然形成、及び不可避的に形成された各種ワイドバンドギャップ半導体特異構造の微小領域における発光波長や強度の時間推移を多次元にイメージングすることに成功し、領域内の他の研究班との協業により発光機構の物理的モデルを構築した。本研究の成果は、新しい光科学創成に貢献するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
完全結晶や完全構造体では発現しない機能を呈する「特異構造」における局所キャリア緩和・発光機構を解明する技術を開発し実証できた事により、新奇光・電子デバイスの実現に有用な光物性研究が可能になった。具体的には、高純度やMgイオン注入されたGaN、InGaN量子殻、AlInN自然超格子、高温アニールされたスパッタAlN、六方晶BN等の時間空間同時分解カソードルミネッセンス計測によりそれら特異構造における物性的特徴を明らかにした。それらの材料はデバイス作製フェーズへと進展しており、工学・理学の両側面において貢献できたと考えられる。今後も、本研究で構築した装置を用いた光物性研究の成果が期待される。
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