| 研究課題/領域番号 |
20K15170
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
半沢 幸太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30849526)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | 半導体 / エピタキシャル成長 / 光電子物性 / カルコゲナイド / ペロブスカイト / 薄膜 / 発光 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
現在商業的に用いられるIII-V族半導体をベースとした発光ダイオードは緑色波長領域において、発光量子効率が激減するグリーンギャップ問題を抱えている。申請者は非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した全く新しい化学的材料設計指針に基づき、ペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3において優れた緑色発光特性とn／p型キャリア制御性を見いだした。そこで本研究では、このエピタキシャル薄膜並びにpnホモ接合を作製し、SrHfS3のLED特性を評価する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究課題では、III-V族半導体をベースとした発光ダイオードが抱えるグリーンギャップ問題（緑色波長領域において発光量子効率が激減する課題）の抜本的解決を目指し、非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した独自の化学的材料設計指針に基づき見いだされたペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3のエピタキシャル薄膜を用いたpnホモ接合を作製することで、SrHfS3の緑色発光ダイオード特性を評価することを目的としている。
本研究では、高品質なSrHfS3多結晶焼結体をターゲットとしたパルスレーザー堆積法を用いることで、二次的なアニール処理による表面汚染を避け、清浄かつ平坦表面が実現出来るin-situでのSrHfS3薄膜の作製を行った。薄膜作製時の製膜雰囲気を制御することでそのエピタキシャル薄膜を高品質化し、得られた薄膜試料の光物性を評価した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
SrHfS3エピタキシャル薄膜の作製、および得られた薄膜試料を用いた発光や電気特性評価を目標にした。得られたエピタキシャル薄膜に対して光物性の評価を試みた。その結果、バルク多結晶体で得られた特性よりも劣ることを見いだし、これに薄膜成長時に加わる格子歪みが関係していることを見いだした。
|
| 今後の研究の推進方策 |
得られているSrHfS3エピタキシャル薄膜のフォトルミネッセンスをはじめとする光物性評価を行った結果、バルク多結晶体で得られた特性よりも劣ることを見いだした。これは薄膜試料の歪みに由来すると考えられる。そこで使用する単結晶基板の選択などが光電子特性に及ぼす影響を調べる。
|
