| 研究課題/領域番号 |
20K21009
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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21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
澤野 憲太郎 東京都市大学, 理工学部, 教授 (90409376)
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| 研究分担者 |
藤間 卓也 東京都市大学, 理工学部, 教授 (40392097)
藤田 博之 東京都市大学, 付置研究所, 特別教授 (90134642)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ゲルマニウム / ガラス / 発光デバイス / マイクロブリッジ / ナノドット / 多孔質ガラス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Society5.0社会を迎え、IoTデバイス、特に高機能な超小型センサー、小型チップを形成する技術が重要となる。これらの高機能なデバイスが、透明なガラスやフレキシブル基板の上に実現できれば、低価格・透過機能などの利点を生かしIoTデバイス応用を中心に多様な応用・展開が広がる。その第一歩として、本研究ではガラス上に高品質な半導体量子ナノ構造を形成する、画期的な技術的ブレークスルーをめざす。
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| 研究成果の概要 |
ガラス基板上IoTデバイスの実現に向けて、新規技術として、ナノ多孔層を有するガラス基板上への高品質な半導体量子ナノ構造形成技術の確立を目指した。特に次世代の半導体材料として期待されているゲルマニウム（Ge）に注目し、ガラス上Geナノドット形成とその発光デバイス応用を目指した。その結果、ガラスのナノ多孔内を埋めるように、Geのナノドットが形成できることを示し、さらにその構造から、室温で強い発光（フォトルミネッセンス）を得ることに成功した。さらにこの構造を、マイクロ構造加工や基板直接貼り合わせプロセス等に展開させ、発光デバイス、光電子融合デバイス応用の可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今日の高度情報化社会において、多種多様なIoTデバイスの開発が重要になっており、ガラスやフレキシブル基板上の低消費電力で低コストな半導体デバイスの実現が求められており、本成果はその基盤となる技術に繋がる。すなわち、車や建物、カメラやディスプレイなどを中心に、高機能な超小型センサー、小型チップを形成する技術に繋がる。学術的には、ナノ多孔構造を有するガラス界面における半導体結晶のナノ構造成長についての知見が初めて得られ、今後のナノ粒子、ナノドット等を基盤とした新しいナノ科学分野の開拓に繋がる。
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