| 研究課題/領域番号 |
19H02573
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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28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
舘林 潤 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40558805)
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| 研究分担者 |
市川 修平 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 助教 (50803673)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
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| キーワード | ナノワイヤ / 有機金属気相エピタキシャル法 / 希土類添加半導体 / 赤色LED / フレキシブルデバイス / 赤色発光ダイオード / 窒化物半導体 / 発光素子 / 有機金属気相成長法 / 希土類 / MOVPE / 波長変換 / 太陽電池 / 発光ダイオード / レーザ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、将来更なる需要が予測される次世代スマートデバイス用光源創成に向け、半導体ナノワイヤの結晶成長技術を開発するとともに新材料を有するナノ発光デバイスの作製技術の確立とデバイス動作実証を目的とする。具体的には、可視光域で動作するワイドギャップ半導体ナノワイヤ構造の結晶成長技術を確立するとともに、光学・構造評価を通じ物理物性の理解を深める。次に、絶縁膜・電極形成技術等、電流注入型ナノワイヤ光デバイス構造の作製プロセス技術の確立を図り、ナノワイヤ光デバイスの大きな特徴である、極小光モード体積及び出力光の高指向性を最大限に生かした新機能ナノ光デバイス発現に向けた基盤技術を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
超スマート社会実現に向けワイドギャップ化合物半導体（窒化物半導体・酸化亜鉛を対象とする）のナノワイヤの成長技術および発光層として希土類添加層をナノワイヤ上に形成する成膜技術を確立するとともに光学・構造特性を評価し物理物性の理解を図った。加工物半導体ナノワイヤ上に高効率で発光する希土類添加半導体膜を成膜する技術を確立するとともに、成長条件を最適化することにより従来の膜構造に比しても遜色ない室温赤色発光の観測に成功した。加えて、電流注入技術や窒化物半導体ナノワイヤをフレキシブル樹脂であるポリジメチルシロキサンに埋込み室温赤色発光を実現するためのプロセス技術を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は超スマート社会実現に向けた新材料半導体ナノワイヤ発光素子の要素技術開発として、デバイス素子を飛躍的に小型化でき可視光で動作可能なワイドギャップ半導体ナノワイヤ構造に注目し、本構造に機能性材料である希土類添加半導体を組み合わせる研究課題である。本研究を通じて極めて色純度の高く発光波長がぶれない赤色発光するナノワイヤ構造の実現に成功するだけでなく、電流注入構造やフレキシブル基板への転写技術を開発する等、無機半導体をベースにしたフレキシブルなスマートデバイス実現に向けた要素技術は確立したと言え、極めて学術的・社会的意義は高い。
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