| 研究課題/領域番号 |
18H01702
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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26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
吉本 護 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20174998)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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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 |
13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | エキシマレーザー照射 / 固相エピタキシャル成長 / PLD / ワイドギャップ半導体 / Ga2O3 / ZnO / 室温合成 / 超平坦基板 / レーザーアニール / 単結晶薄膜 / 非晶質薄膜 / 高濃度不純物ドーピンブ / 紫外発光 / 酸化物 / 室温結晶成長 / レーザー励起 / エピタキシャル成長 / 薄膜 / 高濃度不純物 |
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| 研究成果の概要 |
サファイア基板上Ga2O3系非晶質薄膜に対し室温で基板裏側から紫外パルスレーザーを照射して、n型およびp型不純物を添加したワイドギャップGa2O3薄膜の室温結晶成長に成功し、構造・組成分析、電気・光学特性の評価を行った。TEM解析から室温結晶成長が薄膜／基板界面から起こることを見出した。さらに、p型Ga2O3不純物としてのLiの膜中存在をSIMS解析から確認した。また、緩衝層（非晶質Al2O3膜／ZnO配向膜）付きのポリマー基板上のGa2O3非晶質薄膜表面へのレーザー照射により、ポリマー上に配向性Ga2O3結晶薄膜を室温合成することに世界で初めて成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義としては、紫外レーザーを使った気相および固相の非平衡プロセスを駆使して、酸化物単結晶（エピタキシャル）薄膜工学において非常識な「室温合成」という全く新しい分野を開拓したことであり、高温成膜では合成しにくい準安定相の単結晶薄膜を合成し、新規な電磁気的機能を有した酸化物薄膜の合成と新規電子デバイス創製につながる基礎的知見を得ることに成功したことが挙げられる。また社会的意義としては、環境に優しい、レーザーを使った低温プロセスの種々の可能性を見出し、今後重要な基幹電子部品と期待されるフレキシブルポリマー電子デバイス向けの酸化物薄膜の新規合成手法の提案が挙げられる。
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