| 研究課題/領域番号 |
17K18110
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用物性
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
大音 隆男 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (20749931)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | プラズモニック結晶 / ナノコラム / 表面プラズモン / 窒化物半導体 / 発光デバイス / ナノ構造 / 光物性 / プラズモニクス |
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| 研究成果の概要 |
InGaN系ナノコラム構造を直径を変えながら作製し，電子顕微鏡による構造特性評価と顕微分光測定による光学特性評価を比較して，ナノ構造効果が光学特性に与える影響について系統的に議論した．ナノコラム構造における歪緩和効果や表面再結合を実験的・理論的に明らかにすることでInGaN系発光デバイスの設計指針を与え，本分野に大きな貢献を果たした．
また，ナノコラムアレイ構造にプラズモニック結晶を導入することで，橙～赤色領域において発光増強を達成し，表面プラズモンの定在波が発光増強の起源であることを明らかにした．高効率プラズモニックLEDに向けたデバイス構造を提案し，コラム側面での発光増強にも成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノ構造で発現する構造的な効果を積極的に利用することで，光電子デバイスの高性能化・多機能化に繋げることができるが，本研究では特に重要と考えられ，100 nm以下の細線化に伴って顕著に発現する歪緩和効果と表面再結合に焦点を当てた．これらの系統的な評価により，ナノ構造を用いた発光デバイスの高性能化を得るための設計指針に大きく貢献を果たしたと考えている．
また，窒化物半導体において橙～赤色領域は発光効率が非常に低いが，ナノ構造効果と表面プラズモン効果を同時に導入して，発光効率の向上に関する基盤技術を開拓した．この技術を応用・発展すれば，光学応答の制御や更なる発光効率の向上が期待できる．
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