| 研究課題/領域番号 |
16K04950
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 岡山県立大学 |
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研究代表者 |
末岡 浩治 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (30364095)
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| 研究分担者 |
山本 秀和 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00581141)
中塚 理 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20334998)
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| 研究協力者 |
山本 秀和
中塚 理
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 第一原理計算 / 統計熱力学 / IV族半導体 / 原子配置 / 材料物性値 / シリコン単結晶 / 太陽電池 / パワーデバイス用シリコン / 大口径シリコン結晶 / 半導体 / 熱統計力学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，実現する原子配置と材料物性値を計算により求める手法を開発し，この計算手法を適用することにより，現代の電子デバイスの主流材料であるSi結晶を中心とするIV族半導体の高品位化に貢献することである．
得られた主要な成果は(1)置換位置と格子間位置の両方を考慮した，独立な原子配置と各配置における等価な配置数を算出するプログラムを作成し，(2)第一原理計算の結果を統計力学的に扱うことによる，実現する原子配置と材料物性値の算出手法を開発し，(3)本手法をSi結晶などIV族半導体の3つの研究課題に適用し，成長中の大口径CZ-Si結晶中の点欠陥濃度分布の予測を可能としたことなどである．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により開発した材料物性に関する計算手法はこれまで報告はなく独創性が高い．この手法は汎用性が高く，ダイヤモンド構造を有するIV族半導体の諸問題に適用可能である．とくに，450 mm直径無欠陥Si結晶について提示した育成条件は，わが国のSi結晶メーカにとって極めて有益なデータとなる．また，パワーデバイス用Si結晶中のライフタイム制御欠陥の構造変化機構の解明や太陽電池用IV族混晶系半導体における置換位置を占める添加元素の割合とバンドギャップの予測についての成果は，IV族半導体を用いた電子デバイスの高性能化につながる主要な成果であり，産業界において結晶の品質改善や製品の開発加速に寄与する．
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