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ワイドギャップ半導体結晶中の転位の運動特性と電子・光学物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24246103
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属物性
研究機関東北大学

研究代表者

米永 一郎  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20134041)

研究分担者 大野 裕  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80243129)
徳本 有紀  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20546866)
沓掛 健太朗  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00463975)
出浦 桃子  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90609299)
沓掛 健太朗  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00463795)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
47,840千円 (直接経費: 36,800千円、間接経費: 11,040千円)
2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2013年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2012年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円)
キーワード半導体物性 / 転位ナノ物性 / ワイドギャップ半導体 / 転位動特性 / 転位電子光学物性 / 転位電子光学特性
研究成果の概要

III-V窒化物、II-VI亜鉛化物、IV族化合物のワイドギャップ半導体結晶について、その性能向上の阻害点となっている転位欠陥の制御を目的として、これらワイドギャップ半導体における転位の発生と運動を調べ、その支配機構を体系的に解明するとともに、転位に起因する電気・光学物性を評価することで、原子構造と電子構造を解明した。さらに転位欠陥を利用した新規デバイスの可能性を見出した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of dislocation mobility in wurtzite semiconductors2015

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga
    • 雑誌名

      Materials Research Society Symposium Proceedings of Synthesis "Processing and mechanical properties of functional hexagonal materials"

      巻: 1741

    • DOI

      10.1557/opl.2015.61

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical and electrical properties of dislocations in plastically deformed GaN2014

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga, Y. Ohno, T. Yao, K. Edagawa
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 403 ページ: 72-76

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2014.06.021

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] InNの硬度とヤング率2014

    • 著者名/発表者名
      大久保泰、出浦桃子、徳本有紀、沓掛健太朗、大野裕、米永一郎
    • 雑誌名

      信学技報(IEICE Technical Report)

      巻: 114 ページ: 45-48

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] GaN中の転位の電気的特性、光学的特性2014

    • 著者名/発表者名
      米永一郎
    • 雑誌名

      第24回格子欠陥フォーラム「パワーデバイス開発のための格子欠陥評価・制御」

      巻: 24 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Slip systems in wurtzite ZnO activated by Vickers indentation on {2-1-10} and {10-10} surfaces at elevated temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, H. Koizumi, Y. Tokumoto, K. Kutsukake, H. Taneichi and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 393 ページ: 119-122

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.11.033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure of striae in <0-441>-oriented lithium niobate single crystal grown by Czochralski method2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, T.Taishi, N. Bamba and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 393 ページ: 171-174

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.12.002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] In-situ micro and near-field photo-excitation under transsmission elecron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      Appl. Surface Science

      巻: 302 ページ: 29-31

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2013.11.061

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 非極性 GaN 層中の微結晶粒の効率的な検出と今後の展望2013

    • 著者名/発表者名
      徳本有紀、李 賢宰、大野 裕、八百隆文、米永一郎
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 52 号: 6 ページ: 273-277

    • DOI

      10.2320/materia.52.273

    • NAID

      10031176441

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Vacancy-type defects introduced by plastic deformation of GaN studied using monoenergetic positron beams2013

    • 著者名/発表者名
      A. Uedono, I. Yonenaga, T. Watanabe, S. Kimura, N. Ohsaima, R. Suzuki, S. Ishibashi and Y. Ohno
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 114 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4819798

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Isoelectronic Te Doping on the Physical Properties of ZnO Films Grown by Molecular-Beam Epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      S-H. Park, T. Minegishi, D-C. Oh, D-J. Kim, J-H. Chang, T. Yao, T. Taishi and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      J. J. Appl. Phys.

      巻: 52 号: 5R ページ: 055501-055501

    • DOI

      10.7567/jjap.52.055501

    • NAID

      210000142170

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
  • [雑誌論文] p-type conductivity control of heteroepitaxially grown ZnO films by N and Te codoping and thermal annealing2013

    • 著者名/発表者名
      S-H. Park, T. Minegishi, D-C. Oh, J-H. Chang, T. Yao, T. Taishi and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth

      巻: 363 ページ: 190-194

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.10.042

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local current conduction due to edge dislocations in deformed GaN studied by scanning spreading resistance microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoyama, Y. Kamimura, K. Edagawa and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      Euro. Phys. J. Appl. Phys.

      巻: 61 号: 1 ページ: 10102-10102

    • DOI

      10.1051/epjap/2012120318

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical properties of edge dislocations on (1100) prismatic planes in wurtzite ZnO introduced at elevated temperatures2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, Y. Tokumoto, I. Yonenaga, K. Fujii and T. Yao
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 111 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4725426

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recombination activity of dislocations on (0001) introduced in wurtzite ZnO at elevated temperatures2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, Y. Tokumoto, I. Yonenaga, K. Fujii and T. Yao
    • 雑誌名

      Physics B

      巻: 407 号: 15 ページ: 2886-2888

    • DOI

      10.1016/j.physb.2011.08.053

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ transmission electron microscopy of partial-dislocation glide in 4H-SiC under electron irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, I. Yonenaga, K. Miyao, K. Maeda and H. Tsuchida
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 101 号: 4 ページ: 042102-042102

    • DOI

      10.1063/1.4737938

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Evolution of Misoriented Grains in <i>a</i>-Plane Oriented Gallium Nitride Layers2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokumoto, H-J. Lee, Y. Ohno, T. Yao and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 53 号: 11 ページ: 1881-1884

    • DOI

      10.2320/matertrans.MA201221

    • NAID

      130004454893

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dislocation structure in AlN films induced by in situ transmission electron microscope nanoindentation2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokumoto, K. Kutsukake, Y. Ohno and I. Yonenaga
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 112 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4764928

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Strength and Dislocation Mobility in Wide Bandgap Semiconductors2014

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga
    • 学会等名
      Material Science Society 2014 Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] InNの硬度とヤング率2014

    • 著者名/発表者名
      大久保泰、出浦桃子、徳本有紀、沓掛健太朗、大野裕、米永一郎
    • 学会等名
      電子デバイス研究会(ED)/電子部品・材料研究会(CPM)/レーザー・量子エレクトロニクス研究会(LQE)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] COガスを用いたSi表面炭化により形成したSiC層の微細構造評価2014

    • 著者名/発表者名
      出浦桃子,大野裕,福山博之,米永一郎
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of a small light probe towards in-situ near-field Raman spectroscopy under transmission electron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, I. Yonenaga
    • 学会等名
      Extended Defects in Semiconductors 2014
    • 発表場所
      Goettingen (Germany)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GaN中の転位の電気的特性、光学的特性2014

    • 著者名/発表者名
      米永一郎
    • 学会等名
      第24回格子欠陥フォーラム「パワーデバイス開発のための格子欠陥評価・制御」
    • 発表場所
      かんぽの宿恵那(岐阜県恵那市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノインデンテーション法によるInN薄膜の機械的特性の研究2014

    • 著者名/発表者名
      大久保泰、 徳本有紀、後藤頼良、沓掛健太朗、出浦桃子、大野裕、米永一郎
    • 学会等名
      東北大学研究所連携プロジェクト平成25年度報告会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dislocation dynamics in AlN films induced by in situ TEM nanoindentation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokumoto, K. Kutsukake, Y. Ohno, I. Yonenaga
    • 学会等名
      18th Microscopy of Semiconducting Materials Meeting (MSMXVIII)
    • 発表場所
      Oxford (UK)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Slip systems in wurtzite ZnO single crystals at elevated temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, H. Koizumi, Y. Tokumoto, K. Kutsukake, H. Taneichi, I. Yonenaga
    • 学会等名
      The 19th American Conference on Crystal Growth (ACCGE-19)
    • 発表場所
      Keystone (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dislocation mobilities in wide band-gap semiconductors2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga, Y. Ohno, Y. Tokumoto, K. Kutsukake
    • 学会等名
      The 19th American Conference on Crystal Growth (ACCGE-19)
    • 発表場所
      Keystone (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fundamental properties of edge dislocations induced by plastic deformation in GaN2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga, T. Yao, K. Edagawa
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Washington, D.C. (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nanoindentation hardness of AlGaN alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokumoto, H. Taneichi, Y. Ohno, K. Kutsukake, H. Miyake, K. Hiramatsu, I. Yonenaga
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Washington, D.C. (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Growth and characterization of Si-doped AlN films on sapphire2013

    • 著者名/発表者名
      G. Nishio, H. Miyake, K. Hiramatsu, Y. Tokumoto, I. Yonenaga
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic properties of dislocations freshly induced by plastic deformation in GaN2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga, T. Yao, K. Edagawa
    • 学会等名
      Material Science Society 2013 Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナノインデンテーション法によるAlxGa1-xN薄膜の硬度測定2013

    • 著者名/発表者名
      徳本有紀
    • 学会等名
      日本物理学会2013春
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高温微小硬度試験法で導入されたZnO中の転位の構造特性2013

    • 著者名/発表者名
      大野裕
    • 学会等名
      日本物理学会2013春
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optical properties of prismatic dislocations in ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno
    • 学会等名
      14th International Conference on Extended Defects in Semiconductors
    • 発表場所
      Thessaloniki (Greece)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Revisiting radiation-enhanced dislocation glide with recent studies on 4H-SiC2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno
    • 学会等名
      14th International Conference on Extended Defects in Semiconductors
    • 発表場所
      Thessaloniki (Greece)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dislocation-induced Optical Properties of Wide Gaps GaN and ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      I. Yonenaga
    • 学会等名
      Dislocations 2012
    • 発表場所
      Budapest (Hungary)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Propagation Behavior of Nanoindentation-induced Dislocations in AlN Films2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Tokumoto
    • 学会等名
      14th International Conference on Extended Defects in Semiconductors
    • 発表場所
      Thessaloniki (Greece)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] A book chapter in In-situ Electron Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno
    • 出版者
      WILEY-VCH
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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