| 研究課題/領域番号 |
15H03559
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
名西 やす之 立命館大学, 理工学部, 授業担当講師 (40268157)
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| 研究分担者 |
荒木 努 立命館大学, 理工学部, 教授 (20312126)
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| 研究協力者 |
赤坂 哲也
山口 智広
上殿 明良
須田 淳
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | InN / InGaN / InAlN / 窒化物半導体 / 混晶組成 / MBE / 転位 / グラフィン / 極微領域評価 / 非混和性 / 非混和 / ナノ構造 / RF-MBE / 極微構造 / リーク電流 |
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| 研究成果の概要 |
InGaN混晶は青色LEDに利用されているが、In組成を増やし、緑、赤さらに赤外域の発光デバイスに利用しようとすると、特性が著しく劣化する。 本研究では、研究代表者が中心になって開発した結晶成長技術(DERI法)を利用して、InGaNの、非混和性を積極的に利用し、ナノ構造の作成と組成制御さらに高品質化に向けての検討を行った。転位近傍にバンドギャップの広い極微領域を作成し、転位の影響を抑制する効果を確認した。一方基板との格子定数の違いが、界面での組成決定に大きな役割を演じることを明らかにし、グラフィンを挿入して界面の歪を抑制することにより、ナノ領域で著しい高品質化が得られることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は社会的には、InGaN混晶の波長利用可能領域を、青・緑色領域から、さらに、赤、赤外領域まで拡張する上で、その指針を得たことにある。一方学術的意義は、非混和性の強いInGaN, InAlN混晶の組成は、結合力差による一方の原子の優先的な固相への取り込みに加え、基板結晶との格子定数差の違いによる組成引き込み効果も重要な役割を演じていることを明らかにしたことにある。ファンデルワールス力結合によるグラフィンを基板との界面に挟むより、組成決定に対する基板からの制約を軽減できることを示したことも大きな意義と考えている。
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