窒化物半導体の非極性面成長における結晶学マップ作成と遠紫外LED応用

• 研究課題/領域番号: 25K01680
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 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: 三重大学
• 研究代表者: 三宅 秀人 三重大学, 工学研究科, 教授 (70209881)
• 研究分担者: 安永 弘樹 三重大学, 研究基盤推進機構, 助教 (00976855) ; 赤池 良太 三重大学, 工学研究科, 助教 (10984297) ; 小島 一信 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30534250) ; 秋山 亨 三重大学, 工学研究科, 准教授 (40362363) ; 市川 修平 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50803673) ; 寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90327320)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2026年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 窒化物半導体 / 非極性面 / 結晶工学 / 深紫外LED / far-UVC

研究開始時の研究の概要

非極性面であるa面やm面を主面とするAlN及びAlGaN結晶において、結晶成長を行う条件を系統的に調べ、それを成長マップ（成長の結晶学マップ）として纏める。また、最適条件で得た低欠陥密度で制御された良好な非極性面結晶を用いて、物性解明を行う。分極の振舞を学術的に体系化し、バンド構造も含めた窒化物半導体の非極性面における固体物理を理解する。実験とシミュレーションの両面から取組み、さらに非極性面の活用により光取り出しを向上することで、大幅な発光効率の向上を狙う。これらの研究により、非極性面を有する窒化物半導体における結晶工学とデバイス応用の学理を構築する。