ホウ素ドープ同位体ダイヤモンド超格子によるホール効果正孔移動度に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K07828
• 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21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 渡邊 幸志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 主任研究員 (50392684)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 同位体 / ダイヤモンド / 超格子 / ワイドバンドギャップ半導体 / ホール効果

研究開始時の研究の概要

ホウ素をドープした単結晶ダイヤモンドは、次世代のパワーエレクトロニクスデバイスの候補材料として期待されており、特に低電力損失の高電圧ダイオードがその一つとなる。しかし、ホウ素の取込み制御、特に低ホウ素ドープにおいては課題が残されている。本研究では、ダイヤモンドの構成原子である炭素(C)の同位体12Cと13Cを用いたエピタキシャルサンドイッチ超格子を世界で初めて実現している。本課題では、この構造にホウ素ドープして半導体性を持たせた同位体ダイヤモンド超格子からのホール効果正孔移動度に関する同位体効果とダイヤモンドのドーピングの課題に取り取り組み、同位体原子の利用可能性を探求する。