| 研究課題/領域番号 |
18H01475
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田辺 克明 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60548650)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 半導体接合 / ウェハ貼り合わせ / 単原子層材料 / 機能性材料 / 透明導電酸化物 / 波長変換材料 / 太陽電池 / 光電子デバイス / 量子ドット / ウェハ接合 / ハイドロジェル / 半導体 / 光・電子デバイス / 接合 / ダブルヘテロ構造 / グラフェン |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多岐に亘る新規高機能ウェハ接合技術の提案および実験的実証を行った。例えば、世界に先駆け、単原子層材料を介した半導体接合に成功した。また、半導体界面に接着性と柔軟性に富むハイドロジェルを導入することで、微粒子や表面の粗さといった接合阻害要因を緩和し、かつ高い光透過性と導電性を有する接合を実現した。さらに、ハイドロジェルに波長変換材料を担持することによって接合形成と光学的機能発現を同時に生み出す接合技術の開発を行った。また、液相より合成する透明導電材料を介した半導体接合も実現した。これらの新しい接合界面の特性として、高い接合強度、導電性、透光性、表面粗さ許容度を同時に達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウェハ接合は低結晶欠陥密度の格子不整合ヘテロ構造形成法であり、高品質な半導体素子の作製法として期待されている。本研究では、界面特性として、高い接合強度、導電性、透光性、表面粗さ許容度を同時に達成した。これまでの半導体接合法として、直接接合、酸化物、金属、ポリマー材料を介した接合が存在していたが、これらの特性全てを満たすものはなく、初めてとなる高性能な接合技術である。また、採用した透明導電材料はハイドロジェルやZnOであり、従来のITO等と比較して、コスト、元素埋蔵量、環境負荷といった点で有利である。これらの新規接合技術は今後、多様な高性能光・電子デバイスの低コスト生産に繋がるものと期待される。
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