| 研究課題/領域番号 |
18H01483
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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 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
佐藤 真一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員 (40446414)
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| 研究分担者 |
西村 智朗 法政大学, イオンビーム工学研究所, 教授 (80388149)
出来 真斗 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80757386)
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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 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 半導体工学 / 材料科学 / 量子ビーム科学 / 量子技術 / 量子センシング / 窒化ガリウム半導体 / ランタノイド / 発光ダイオード |
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| 研究成果の概要 |
GaNにイオン注入したPrの発光を利用したナノスケール温度計測（量子センシング）を提案し、実証した。また、Prの間接励起発光による量子センシング、すなわち電気制御による量子センシングが可能であることを示した。これらの実現のために不可欠となるイオン注入したPrの高効率活性化を達成するため、イオン注入温度や熱処理条件に対するPrの活性化の変化を系統的に明らかにした。また、ナノスケール領域に注入されたPrおよびNdからの発光を高コントラストで検出するため、共鳴励起条件や励起光強度依存性、発光遷移寿命といった発光特性を詳細に明らかにし、Pr・Ndを高度に光制御するための知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ランタノイドドープGaN量子センシングを提案し、実験的に実証したことは、近年世界的に注目されている量子技術のひとつである量子センシングをさらに発展させる社会的意義の大きい成果である。また、近年開発が進められているGaNパワー半導体の診断技術へと応用できれば、GaNパワーエレクトロニクスの発展に寄与でき、デバイス高効率化による省エネ・CO2削減へと貢献できる。また、今回の成果のベースとなる高温Prイオン注入によるPr活性化および照射欠陥の回復に関する知見は、材料科学分野において学術的意義が高く、GaNイオン注入技術の発展にも寄与するものと考えられる。
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