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短周期超格子による窒化物系擬似InGaN混晶の連続的バンドエンジニアリング

研究課題

研究課題/領域番号 15K18036
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関名城大学 (2016)
千葉大学 (2015)

研究代表者

今井 大地  名城大学, 理工学部, 助教 (20739057)

研究協力者 吉川 明彦  千葉大学, 産業連携学術研究推進機構スマートグリーンイノベーション研究拠点, 特任教授
草部 一秀  千葉大学, 産業連携学術研究推進機構スマートグリーンイノベーション研究拠点, 特任准教授
王 科  千葉大学, 産業連携学術研究推進機構スマートグリーンイノベーション研究拠点, 特任准教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード1分子層InN / 窒化物半導体 / 短周期超格子 / 擬似混晶(秩序混晶)
研究成果の概要

1ML-InN/nML-GaN(nは整数)短周期超格子(SPS)による擬似InGaN混晶のバンドエネルギー(Eg)は、InNとGaNの層厚比を実効In組成とみなすため離散的な値に限られる。本研究では、層厚比に加えてディスク状1ML-InNのディスクサイズ=InN面内被覆率も制御することで、擬似InGaN混晶のEgの連続制御を提案した。その結果、1ML-InNの面内被覆率を変化させた一連の1ML-InN/4ML-GaN SPSによる擬似InGaN混晶試料において、Egが連続的に制御できること、また擬似混晶のEgが、同じ実効In組成の3元InGaN混晶に対し小さくなることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Systematic study on dynamic atomic layer epitaxy of InN on/in +c-GaN matrix and fabrication of fine-structure InN/GaN quantum wells: Role of high growth temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Yoshikawa, Kazuhide Kusakabe, Naoki Hashimoto, Eun-Sook Hwang, Daichi Imai, and Takaomi Itoi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 22

    • DOI

      10.1063/1.4967928

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth kinetics and structural perfection of (InN)1/(GaN)n short-period superlattices on +c-GaN template in dynamic atomic layer epitaxy2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Kusakabe, Naoki Hashimoto, Takaomi Itoi, Ke Wang, Daichi Imai, and Akihiko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 15

    • DOI

      10.1063/1.4946860

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of leak path passivation for InGaN solar cells to reduce the leakage current2016

    • 著者名/発表者名
      Ke Wang, Daichi Imai, Kazuhide Kusakabe, and Akihiko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4942507

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leak path passivation by in situ Al-N for InGaN solar cells operating at wavelengths up to 570 nm2016

    • 著者名/発表者名
      Ke Wang, Daichi Imai, Kazuhide Kusakabe, and Akihiko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4940970

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic study on dynamic atomic layer epitaxy of InN on/in +c-GaN matrix and fabrication of fine-structure InN/GaN quantum wells: Impact of excess In-atoms at high growth temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Yoshikawa, Kazuhide Kusakabe, Naoki Hashimoto, Daichi Imai, and Eun-Sook Hwang
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 号: 23

    • DOI

      10.1063/1.4972027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] InN/GaN Short-Period Superlattices as Ordered InGaN Ternary Alloys2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Kusakabe, Daichi Imai, Ke Wang, and Akihiko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Physica Status Soldi C

      巻: * 号: 5-6 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1002/pssc.201510306

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Systematic study on dynamic atomic layer epitaxy (D-ALEp) of InN on/in GaN matrix and its application for fabricating ordered alloys in whole III-N system2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, K. Kusakabe, K. Wang, and D. Imai
    • 学会等名
      2016 Lawrence symposium on epitaxy
    • 発表場所
      Arizona, USA
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Systematic study on dynamic atomic layer epitaxy (D-ALEp) of InN on/in GaN matrix and its extension for whole III-N (AlN/GaN/InN) system2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, K. Kusakabe, k. Wang, and D. Imai
    • 学会等名
      9th Workshop on Frontiers in Electronics (WOFE-2015) & Workshop on Multifunctional Nanomaterials
    • 発表場所
      San Juan, Commonwealth of Puerto Rico
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In-situ ellipsometry observation of Al adatoms and oxidation/nitridation processes for deactivating leak paths in nitride solar cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ke Wang, Daichi Imai, Kazuhide Kusakabe, and Akihiko Yoshikawa
    • 学会等名
      11th International Conference on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] InGaN quasi-ternary alloys based on (InN)1/(GaN)4 short-period superlattices2015

    • 著者名/発表者名
      Daichi Imai, Kazuhide Kusakabe, Ke Wang, and Akihiko Yoshikawa
    • 学会等名
      11th International Conference on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Superfine Structure One Monolayer-thick InN/GaN-Matrix MQW System using Novel ALEp Method: Dynamic-ALEp2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, K. Kusakabe, K. Wang, and D. Imai
    • 学会等名
      15th International Conference on Atomic Layer Deposition ALD2015
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of “1 ML” InN / GaN Matrix Coherent-Structure QW System and Its Application for Novel Structure Photonic Devices2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, K. Kusakabe, K. Wang, and D. Imai
    • 学会等名
      Invited Lecture for IEEE Photonics Society
    • 発表場所
      McGill University, Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 1 ML InN/GaN matrix coherent-structure QW system and its evolution to short period superlattice-based InGaN ternary alloys2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshikawa, K. Kusakabe, K. Wang, and D. Imai
    • 学会等名
      42nd Int. Conf. on Metallurgical Coatings and Thin Film
    • 発表場所
      Town and Country Conv. Center, San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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