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AlN系へテロ構造の結晶成長と紫外発光デバイス応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25246022
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 結晶工学
研究機関日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所

研究代表者

谷保 芳孝  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主幹研究員 (20393738)

研究分担者 熊倉 一英  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 特別研究員 (00393736)
平間 一行  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 研究主任 (50434329)
山本 秀樹  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 部長 (70393733)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2013年度: 27,950千円 (直接経費: 21,500千円、間接経費: 6,450千円)
キーワード結晶成長 / 半導体物性 / 窒化物半導体 / 発光デバイス / 紫外
研究成果の概要

AlN系半導体の結晶成長機構、電気伝導機構、発光機構を研究し、高品質単結晶成長技術、高効率ドーピング技術、発光制御構造、デバイス作製技術を開発した。これらの学術的知見、基盤技術をベースに、AlN系深紫外LEDの高効率化、光励起による深紫外レーザ発振を達成した。さらに、新規材料として立方晶窒化ボロン(c-BN)の単結晶薄膜成長を世界に先駆け実現した。本研究成果は、AlN系材料・デバイス応用分野を進展させるともに、新規材料・構造の創出に繋がる結晶成長技術の開発に貢献することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Surface morphology control of nonpolar m-plane AlN homoepitaxial layers by flow-rate modulation epitaxy2017

    • 著者名/発表者名
      J. Nishinaka, Y. Taniyasu, T. Akasaka, and K. Kumakura
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b)

      巻: 254 号: 2 ページ: 1600545-1600545

    • DOI

      10.1002/pssb.201600545

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heteroepitaxial growth of single-domain cubic boron nitride (c-BN) films by ion-beam-assisted MBE2017

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, H Yamamoto and K. Kumakura
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 10 号: 3 ページ: 035501-035501

    • DOI

      10.7567/apex.10.035501

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 窒化物半導体/ダイヤモンド ヘテロ構造の成長とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝, 嘉数誠, 山本秀樹, 熊倉一英
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND

      巻: 122 ページ: 2-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] イオンビームアシストMBE法による立方晶BN(c-BN)薄膜のヘテロエピタキシャル成長2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行、谷保芳孝、山本秀樹、熊倉一英
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 85 ページ: 306-310

    • NAID

      130007715307

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 無極性AlN系深紫外LEDの進展と展望2015

    • 著者名/発表者名
      谷保 芳孝、奥村 宏典、西中 淳一、熊倉 一英、山本 秀樹
    • 雑誌名

      OPTRONICS

      巻: 11 ページ: 120-124

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deep-ultraviolet light emission properties of nonpolar M-plane AlGaN quantum wells2014

    • 著者名/発表者名
      (1)B. Ryan, Y. Taniyasu, and H. Yamamoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 5 ページ: 053104-053104

    • DOI

      10.1063/1.4892429

    • 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] 非極性面AlN 系深紫外LED2014

    • 著者名/発表者名
      谷保芳孝、ライアン バナル、山本秀樹
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: 41 ページ: 33-39

    • 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] Single-crystal cubic boron nitride thin films grown by ion-beam-assisted molecular beam epitaxy2014

    • 著者名/発表者名
      K.Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, Y. Krockenberger, and H. Yamamoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4867353

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] m面AlN基板上に成長したAlGaNのSiドーピングによる格子緩和抑制2017

    • 著者名/発表者名
      西中 淳一, 谷保 芳孝, 熊倉 一英
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無極性m面AlN基板上へのAlNの流量変調エピタキシ2016

    • 著者名/発表者名
      西中 淳一、谷保 芳孝、赤坂 哲也、熊倉 一英
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] c-BN薄膜のイオンビームアシストMBE成長における基板へのバイアス電圧印加の効果2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行、谷保芳孝、山本秀樹、熊倉一英
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 無極性m面AlN基板上に成長したAlGaNの格子緩和機構2016

    • 著者名/発表者名
      西中 淳一, 谷保 芳孝, 熊倉 一英
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] c-BN(001)薄膜の結晶性に及ぼすイオン照射の影響2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝,山本秀樹, 熊倉一英
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Flow-rate Modulation Epitaxy of Nonpolar m-plane AlN Homoepitaxial Layers Grown on AlN Bulk Substrates2016

    • 著者名/発表者名
      J. Nishinaka, Y. Taniyasu, T. Akasaka, and K. Kumakura
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 立方晶窒化ホウ素(c -BN)薄膜のヘテロエピタキシャル成長2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝, 狩元慎一, 山本秀樹, 熊倉一英
    • 学会等名
      日本学術振興会ワイドギャップ半導体光・電子デバイス第162委員会・第98回研究会
    • 発表場所
      主婦会館プラザエフ(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオンビームアシストMBE法による準安定相窒化ホウ素(c-BN)薄膜の成長2016

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝,山本秀樹, 熊倉一英
    • 学会等名
      東京大学生産技術研究所光電子融合研究センター公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 準安定相窒化ホウ素(立方晶BN)薄膜のイオンビームアシストMBE成長2015

    • 著者名/発表者名
      平間一行、谷保芳孝、狩元慎一、山本秀樹、熊倉一英
    • 学会等名
      第45回結晶成長国内会議(NCCG-45)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Progress in AIN-Based Deep UV Emitters and Lasers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniyasu
    • 学会等名
      IEEE Photonics Society (IPC).
    • 発表場所
      Reston (USA)
    • 年月日
      2015-10-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単結晶c-BN薄膜の内部応力に及ぼすイオン照射の影響2015

    • 著者名/発表者名
      平間一行、谷保芳孝、狩元慎一、山本秀樹、熊倉 一英
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Role of Ar+ ion irradiation in plasma-assisted MBE growth of c-BN thin films2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-11)
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] P-Type Doping Control of Mg-doped AlGaN for deep-UV LEDs2015

    • 著者名/発表者名
      H. Okumura, H. Yamamoto, and Y. Taniyasu
    • 学会等名
      42nd International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Santa Barbara (USA)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth of Diamond/c-BN Thin-film Heterostructures2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      New Diamond and Nano Carbons Conference (NDNC 2015)
    • 発表場所
      Shizuoka GRANSHIP (Japan・Shizuoka)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Key Parameters for Growth of Single Crystal Cubic BN by Ion-Beam-Assisted MBE2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      2015 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2015-04-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MOVPE法によるSiC基板上の無極性面高Al組成AlGaN成長2015

    • 著者名/発表者名
      奥村宏典、谷保芳孝、山本秀樹
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶窒化ホウ素(c-BN)薄膜のMBE成長におけるイオン照射の効果2015

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝, 狩元慎一, 山本秀樹
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド/立方晶窒化ホウ素(c-BN)薄膜ヘテロ構造成長2015

    • 著者名/発表者名
      平間一行, 谷保芳孝, 狩元慎一, 山本秀樹
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Exciton-phonon interaction in AlGaN ternary alloys2014

    • 著者名/発表者名
      Ryan Banal、谷保 芳孝、山本 秀樹
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高Al組成p-AlGaN層のMgドーピング特性2014

    • 著者名/発表者名
      奥村 宏典、谷保 芳孝、山本 秀樹
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イオンビームアシストMBEによる立方晶BN(111)薄膜の高品質化2014

    • 著者名/発表者名
      平間 一行、谷保 芳孝、狩元 慎一、山本 秀樹
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nitride/diamond heterostructure systems - from growth to devices-2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, Y. Krockenberger, M. Kasu, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-The IUMRS International Conference in Asia 2014
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonpolar AlGaN Quantum Well Deep-UV LEDs2014

    • 著者名/発表者名
      R. Banal, Y. Taniyasu, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Growth of Single-Crystal Cubic BN by Ion-Beam-Assisted MBE2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hirama, Y. Taniyasu, S. Karimoto, Y. Krockenberger, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nonpolar M-plane AlGaN Deep-UV LEDs2014

    • 著者名/発表者名
      R. Banal, Y. Taniyasu, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      Conference on LED and Its Industrial Application ’14
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-04-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非極性面AlN系深紫外LEDの開発2014

    • 著者名/発表者名
      谷保 芳孝、Ryan Banal、山本 秀樹
    • 学会等名
      日本学術振興会第145委員会第137回研究会
    • 発表場所
      明治大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] M面AlGaN多重量子井戸LEDの放射特性2014

    • 著者名/発表者名
      Ryan Banal、谷保 芳孝、山本 秀樹
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶立方晶窒化ホウ素(c-BN)のイオンビームアシストMBE成長機構2014

    • 著者名/発表者名
      平間 一行、谷保 芳孝、狩元 慎一、山本 秀樹
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Deep-UV Light Emission from AlGaN Quantum Wells by Non-polar Plane2013

    • 著者名/発表者名
      B. Ryan, Y. Taniyasu, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductor
    • 発表場所
      Kobe Convention Center
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AlN系紫外LEDの研究開発2013

    • 著者名/発表者名
      谷保芳孝
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Non-polar M-plane AlGaN Multiple Quantum Well Light-Emitting Diode2013

    • 著者名/発表者名
      B. Ryan, Y. Taniyasu, and H. Yamamoto
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 立方晶窒化ホウ素(cBN)のイオンビームアシストMBE成長2013

    • 著者名/発表者名
      平間 一行, 狩元 慎一, Krockenberger Yoshiharu, 谷保 芳孝, 山本 秀樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] AlN系ヘテロ構造のエピタキシャル成長と深紫外LED応用2013

    • 著者名/発表者名
      谷保 芳孝、Ryan Banal、平間 一行、山本 秀樹
    • 学会等名
      日本結晶成長学会結晶成長国内会議
    • 発表場所
      長野市諸生涯学習センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 発光素子2015

    • 発明者名
      平間一行, 谷保芳孝, 狩元慎一, 山本秀樹
    • 権利者名
      平間一行, 谷保芳孝, 狩元慎一, 山本秀樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-032976
    • 出願年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 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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