| 研究領域 | 特異構造の結晶科学：完全性と不完全性の協奏で拓く新機能エレクトロニクス |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06414
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
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| 研究分担者 |
徳本 有紀 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (20546866)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| キーワード | 特異構造 / 結晶工学 / 窒化物半導体 |
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| 研究成果の概要 |
パルス励起堆積法と呼ばれる非平衡下での結晶成長の新手法を用いて、高い励起(非平衡)状態にある原料供給の時間ドメイン制御を行うと窒化物半導体薄膜内への高濃度特異構造（点欠陥）の導入が可能となること実証した。具体的には、従来の熱平衡に近い結晶成長手法に比べると、窒化物半導体薄膜内にSiやGe, Mgといった不純物を再現性よく高い濃度まで導入が可能であることが分かった。さらに高濃度特異構造窒化物結晶の機能を活用することで、新規性の高い縦型p型GaNショットキーバリアダイオード素子やマイクロLEDの集積化を実現した。
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| 自由記述の分野 |
理工系 / 無機工業材料 / 無機工業化学 / 機能材料・デバイス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、窒化物半導体薄膜内への熱力学的平衡状態を超えた高濃度特異点導入（点欠陥）を可能とするプラズマ変調技術を開発し、非平衡化学反応を積極的に結晶成長学に展開した点で学術的意義が大きい。この点欠陥導入時には、プラズマ中の高エネルギー粒子の照射による欠陥準位の疑フェルミレベルのコントロールが可能であることが示唆され、結晶成長技術に新しい展開が開かれたといえる。さらに高濃度特異構造窒化物結晶の機能を半導体パワーデバイスやマイクロLEDディスプレイ技術へと展開することで、産業応用上価値の高い成果を得たと考えられる。
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