| 研究課題/領域番号 |
23K26482
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01789 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大塚 朋廣 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (50588019)
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| 研究分担者 |
小塚 裕介 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (70580372)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2024年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 酸化亜鉛 / 量子ドット / ナノ・マイクロデバイス / 半導体 / 電子物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、高品質な酸化亜鉛ヘテロ構造が実現され、この新材料においては新奇電子物性の発現が期待される。そこで本研究では、高品質な酸化亜鉛材料作製、微細構造作製、精密伝導測定を活用することにより、高品質酸化亜鉛微細構造における新奇量子電子物性解明の研究を行う。高品質酸化亜鉛材料において半導体微細加工技術により量子ドット等の微細構造を形成し、精密電気伝導測定を通して微細構造内部の電子状態等の量子電子物性の解明を進める。
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| 研究実績の概要 |
高品質な新しいヘテロ構造として、酸化亜鉛ヘテロ構造が作製されるようになっている。この構造では新しい独自の電子物性が現れることが期待される。そこで本研究では、高品質な酸化亜鉛材料作製、微細構造作製、精密伝導測定により、高品質酸化亜鉛微細構造における新奇量子電子物性の研究を行っている。本年度は特に、高品質酸化亜鉛ヘテロ構造を用いた微細構造の作製技術開発を中心に研究を行った。
高品質酸化亜鉛ヘテロ構造は新しい材料であり、従来の半導体材料と異なるため、その微細加工において新しい技術開発が必要となる。特に半導体量子ドットやその複合系など、比較的複雑な微細構造試料を作製するため、新しい微細加工プロセスの開発を進めた。この際、研究チームメンバーがそれぞれ得意とする微細加工技術を組み合わせて活用することにより、高品質な酸化亜鉛微細構造の作製に成功した。
また作製した高品質酸化亜鉛微細構造について、形状測定や電気伝導測定によりその基本特性を評価した。これらの評価結果をもとに、微細加工プロセスの最適化を行い、さらにこの技術を活用して新たな半導体量子ドットなどの微細構造の作製と評価を開始した。半導体量子ドットは電子を微小領域に閉じ込めるの構造であり、その内部では単電子帯電効果や量子準位の形成等が生じる。これらの現象について、電気伝導測定によりその特性を調べ、詳細な解析を進めている。
これらの成果は、新材料の基礎物性解明の観点から有用であるとともに、高品質酸化亜鉛ヘテロ構造を活用した次世代デバイスの開発等に向けた重要なステップである。
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| 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
本研究で必要となる高品質酸化亜鉛微細構造の作製技術の開発が進んでいるため。また高品質酸化亜鉛微細構造の測定、評価も進展しているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き高品質酸化亜鉛微細構造の作製技術についての改良を進めるとともに、高品質酸化亜鉛微細構造の電気伝導測定と評価を進める。特に、半導体量子ドットやその複合系等の微細構造における量子電子物性の解明を進める。
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