| 研究課題/領域番号 |
16K04944
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 上智大学 (2018)
東京農工大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
富樫 理恵 上智大学, 理工学部, 助教 (50444112)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 結晶工学 / 結晶成長 / エピタキシャル成長 / ハライド気相成長 / 熱力学解析 / 酸化ガリウム / ワイドギャップ半導体 |
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| 研究成果の概要 |
β型酸化ガリウム(β-Ga2O3)は、低コスト・高耐圧・低損失パワーデバイス材料として有望である。申請者らはこれまでに、独自の完全非水素系ハライド気相成長法にて高速・高純度Ga2O3成長を実現した。一方、本分野では気相成長において成長および成長層の電気物性に大きな影響を及ぼすと考えられる水素の存在については世界的に検証されていない。そこで本研究では、Ⅵ族源かつ水素源として水(H2O)を用いることで意図的に水素導入する水素系ハライドGa2O3成長を実現し、完全非水素系成長との比較により、水素による成長及び物性への影響、メカニズム解明を行い、デバイス応用につなげた。
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| 自由記述の分野 |
結晶工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、熱力学解析結果に基づき、塩素ガスを高純度ガリウムと反応させることで一塩化ガリウムガスを選択的に生成し、VI族源かつ水素源として水を用いる世界で唯一の水素系Ga2O3成長反応装置を構築した。創出した水素導入Ga2O3成長層に加え、これまでに実現した完全非水素系Ga2O3成長結果と比較・検討することで、これまで報告されていないGa2O3成長における水素導入効果を解明することが可能となった。
実験と計算解析の両者の協調により、成長装置の構築、結晶の創出、評価、デバイス応用まで一貫して実施可能な本研究は申請者にしかできない独創的なものであり、学術的かつ社会的意義は非常に大きいと評価できる。
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