パワーデバイス応用に向けたGaNの点欠陥制御および絶縁膜界面制御の第一原理計算

• 研究課題/領域番号: 24K08270
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分30010:結晶工学関連
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 制野 かおり 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80980325)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 計算物質科学 / 半導体 / 結晶工学 / 表面物性

研究開始時の研究の概要

パワーデバイスとして発展が期待されるGaNにターゲットを絞り、課題となっているp型GaNの作製および絶縁体界面制御の問題解決を計算科学的手法から行う。具体的には、第一原理計算により、GaN結晶中のドーパント不純物やその他の点欠陥、絶縁膜/GaN界面の形成機構およびその電子物性を明らかにしていく。計算には、現実の系のモデリングとして妥当な大きさの計算を行い、バンドギャップを従来の方法よりも正しく評価が可能なハイブリッド汎関数を用いるなど先端的なより精密な手法を用いていく。本申請課題は、GaNの既存のデバイスおよび次世代デバイスにおける微視的理解をコミュニティー全体に与えるものである。