| 研究課題/領域番号 |
17H04809
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小島 一信 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30534250)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2017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 | 窒化ガリウム / 全方位フォトルミネセンス / 発光量子効率 / 内部量子効率 / 全方位フォトルミネセンス法 / 点欠陥 / GaN / 量子効率 |
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| 研究成果の概要 |
発光ダイオードや高耐圧トランジスタ等の構成材料として、我々の身の回りで利用されている窒化ガリウムの結晶品質を定量的に評価する手法を開発した。具体的には、独自手法である全方位フォトルミネセンス（ODPL）を用いた量子効率（QE）測定により、結晶品質を左右する点欠陥濃度の定量手法を確立した。また、QEと発光寿命の相関を明らかとし、1億分の1以下という低い水準における不純物濃度推定や、極低温におけるQE評価法をも確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果として、発光ダイオードや高耐圧トランジスタ等の構成材料として、我々の身の回りで利用されている窒化ガリウム（GaN）の結晶品質を定量的に評価する手法の開発に至った。これは、構造的欠陥である貫通転位が極めて抑制された高品質GaNの結晶品質評価に利用できることを意味し、省エネに資する半導体デバイスの研究や開発に利用されることで、大きな社会的意義が期待できる。また、半導体材料のQE評価法としてODPL分光法の優位性や改善点なども明らかとなり、本手法の高度化という点において、学術的意義も大きいと言える。
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