| 研究課題/領域番号 |
19K22127
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
竹延 大志 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70343035)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | イオントロニクス / 発光素子 / 電気化学ドーピング / 電気二重層ドーピング / オプト・イオントロニクス / 受光素子 / 電解質ドーピング / キャリアドーピング / 電解質 / オプトエレクトロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、電解質を用いたキャリアドーピングを基盤とした『オプト・イオントロニクス』を創成する。具体的には、半導体材料に電解質を滴下し、電圧のみ印可する極めて簡便かつ新しい素子を提案・検証する。 近年、発光・受光素子の用途は驚くほど多様化しつつある。しかしながら、新しい発光材料を用いた発光・受光素子の開発には必ず大きな困難が伴う。このような状況の打開には、根本的に異なるアプローチに基づく普遍的なドーピング手法の開発が強く望まれ、本提案素子は極めて短い開発期間で各種素子を実現する可能性があり、これまでの多大な時間と労力を要した光素子作製を根本から変革・転換させる潜在性を有する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、電解質を用いたキャリアドーピングを基盤とし、材料適合性に優れた極めて挑戦的なオプトエレクトロニクスである『オプト・イオントロニクス』の創成を目指した。具体的には、以下の4項目に取り組み、成果を得た。
Ⅰ 様々な材料に対する電解質ドーピングの有効性をトランジスタ構造により解明した。Ⅱ 電解質ドーピングによる受光・発光素子の作製および評価を行った。Ⅲ 微細加工技術を用いたレーザー素子（LD）の作製に挑戦し、基盤となる技術を構築した。IV 応用における液体使用に起因する困難・問題点並びに，デバイス動作上の問題等を解決した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、Photo Detector（PD）・Light-Emitting Diode（LED）およびLaser Diode（LD）の用途は驚くほど多様化しつつある。具体的には、赤外光を用いた生体センシング・紫外光による殺菌や水質改善・単光子発生源を用いた次世代量子情報通信など、従来とは全く異なる光源が必要視されている。しかしながら、新しい発光材料を用いたPD・LED・LD開発には必ず大きな困難が伴う。そこで本研究は材料を選ばない受光・発光素子作製方法の確立に挑戦し、基盤技術を構築した。
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