| 研究課題/領域番号 |
17K06338
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
岡本 浩 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (00513342)
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| 研究分担者 |
遠田 義晴 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20232986)
伊高 健治 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (40422399)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 半導体ナノ構造 / ナノドット / 量子ドット / Ge / Bi / GeSn / IV族半導体 |
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| 研究成果の概要 |
Ⅳ族半導体ナノドットは各種の次世代デバイスへの応用が期待されており、GeSn混晶は10%程度のSn組成において直接遷移型となることが予測されている。申請者らはBiの媒介により高密度なGeナノドットを低温形成できることを見いだしていたが形成メカニズムは明らかではなかった。
本課題ではBi媒介Geナノドットについて、蒸着中にBiがGe層中を固相拡散によって移動すること、及びアニール中に固液共存相の状態においてドット形成が促進されることなどを示した。次にSn媒介GeSn混晶ナノドット形成を検討し、Sn組成10%以上の高密度な結晶GeSnナノドットを低温（230℃以下）形成することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
各種の次世代デバイスへの応用が期待されているⅣ族半導体ナノドットにおいて、本研究成果は以下のような意義をもつ。１）低温プロセスにより高密度なナノドットが形成可能となり、低コストかつSi-VLSIプロセスと整合性の高い製造技術が開発できた。２）ナノ領域における物質のマイグレーションや固相成長に関する新たな学術的な知見が得られた。３）直接遷移半導体となることが予想されるSn組成10%以上を有するGeSnナノドットの形成に成功し、Siフォトニクス用レーザ素子の実現に向けた一歩となった。
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