| 研究課題/領域番号 |
18K05285
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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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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
菊地 直人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20308589)
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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 (2020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)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 酸化物半導体 / p型半導体 / キャリア生成機構 / ワイドバンドギャップ / 透明酸化物 / パイロクロア構造 |
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| 研究成果の概要 |
価電子帯がスズ（Sn）の5s軌道、またはビスマス（Bi）の6s軌道から構成される新しいp型酸化物半導体について、その正孔と電子の生成機構を明らかにするとともに、p型伝導発現をもたらす特徴的な結晶構造を明らかにした。その結果、正孔は結晶構造中の八面体の中心元素をより価数の小さな元素で置換した欠陥により生成していること、酸素が欠損した欠陥により作られた電子によって正孔が補償されてしまうこと、そして酸素欠損欠陥の生成のしやすさに結晶構造が大きく影響していることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物の特徴的な電子構造に起因し、実現が難しかった高移動度が期待できる新しいp型酸化物半導体について、結晶構造を切り口としてキャリア生成と電荷補償のメカニズムを明らかにしたものである。この物質群は研究代表者がp型化に初めて成功したものであり、上記メカニズムの解明と合わせて学術的に独創性が高い。また本成果は新らしい関連材料の探索や特性向上に寄与するものであり、地球上で安定かつ豊富に存在する酸化物をつかった電子デバイスの実現につながるものである。
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