直接ギャップを有するIV族系新材料クラスレートの創成と物性解明

• 研究課題/領域番号: 25H00737
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 久米 徹二 岐阜大学, 工学部, 教授 (30293541)
• 研究分担者: 福山 敦彦 宮崎大学, 工学部, 教授 (10264368) ; 鵜殿 治彦 茨城大学, 応用理工学野, 教授 (10282279) ; 大橋 史隆 岐阜大学, 工学部, 准教授 (20613087) ; 遠藤 和彦 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (60392594) ; 平山 尚美 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (70581750) ; KUMAR RAHUL 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (80961862) ; 今井 基晴 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, NIMS特別研究員 (90354159)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円); 2025年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円)
• キーワード: IV族クラスレート / 半導体材料

研究開始時の研究の概要

研究の全体構想としては、シリコンをはじめとするIV族元素の新材料「クラスレートII型」の特長である「直接遷移」「環境に優しいIV族元素（無毒、低コスト）」「エネルギー可変バンドギャップ」を生かした新規半導体の創成と応用である。本課題では Si、Ge、Snをターゲット元素とし、それらのクラスレートII型の良質な薄膜を作製し、物性評価とデバイス試作を通じて、これら物質群の半導体材料としての応用のポテンシャルを評価する。将来想定される応用は、Siクラスレートについては直接遷移の長所を活かした光デバイス、Ge、Snクラスレートについては低い熱伝導性を活かした熱電変換デバイスである。