• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

化合物半導体ナノワイヤによる光デバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 23221007
研究機関北海道大学

研究代表者

福井 孝志  北海道大学, 情報科学研究科, 名誉教授 (30240641)

研究分担者 冨岡 克広  北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (60519411)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード半導体ナノワイヤ / 発光ダイオード / 太陽電池
研究実績の概要

グリーンギャップを埋める新しい緑色材料として、ウルツ鉱型構造を持つGaP系の混晶が注目されている。そこで完全なウルツ鉱構造が得られているInPナノワイヤ側面に結晶構造を転写させることによりウルツ鉱構造のAlGaPおよびウルツ鉱に転移しやすいInAlPシェル層を作製した。今年度はウルツ鉱構造のInP/AlInP量子井戸型コアマルチシェルナノワイヤを作製し、カソードルミネッセンスから、緑色―黄色領域の強い発光が得られた。さらに、ウルツ鉱GaP系の薄膜成長もウルツ鉱GaN基板を用いて試みた。その結果GaN(10-10)面上のAlInP成長においては、電子顕微鏡の格子像、電子線回折およびX線回折から、ウルツ鉱による反射が観測され、同様にカソードルミネッセンスから直接遷移によると思われる緑色領域での強い発光を得ている。
ナノワイヤ太陽電池に関してはさらに、InP/ITOのコアシェル型太陽電池を作製するとともに、ポリマー(PDMS)で一旦ナノワイヤを埋めた後剥離し、その後電極付けを行うことでフレキシブル太陽電池の作製を試みた。
ナノワイヤトランジスタに関しては、シリコン基板に変わる将来型のIII-Vのnチャネル/Geのpチャネルからなる複合型CMOSを目指してGe基板上にIII-V族(主にInAs)ナノワイヤの結晶成長技術を確立し、Ge基板上のInAsナノワイヤトランジスタの作製に成功した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 15件、 招待講演 8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Crystal phase transition to green emission wurtzite AlInP by crystal structure transfer2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hiraya, Fumiya Ishizaka, Katsuhiro Tomioka and Takashi Fukui
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 ページ: 35502-1-35502-4

    • DOI

      10.7567/APEX.9.035502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective-area growth of InAs nanowires on Ge and vertical transistor application2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Tomioka, Fumiya Ishizaka, Takashi Fukui
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 15 ページ: 7253-7257

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.5b02165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surrounding-Gate Tunnel FET Using InAs/Si Heterojunction2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 雑誌名

      ECS Transaction

      巻: 69 ページ: 109-118

    • 査読あり
  • [学会発表] Semiconductor nanowire array grown by selective area epitaxy and their applications2015

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui, F. Ishizaka and K. Tomioka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu Convention Center, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structural and Optical Properties of Wurtzite AlInP Grown on Wurtzite InP Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      F. Ishizaka1, Y. Hiraya, K. Tomioka, T. Fukui
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Sheraton Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2015-11-29 – 2015-12-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Steep Turn-On Property of Vertical Tunnel FET Using InGaAs-InP Core-Shell Nanowire/Si Heterojunction2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, F. Ishizaka, T. Fukui, J. Motohisa
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Sheraton Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2015-11-29 – 2015-12-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Vertical Tunnel FETs Using III-V Nanowire/Si Heterojunctions2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center, Phoenix, Arizona, USA
    • 年月日
      2015-10-11 – 2015-10-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent progress in vertical TFET using III-V/Si heterojunction2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 学会等名
      Steep Transistors Workshop
    • 発表場所
      University of Notre Dame, Notre Dame, USA
    • 年月日
      2015-10-05 – 2015-10-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Steep-Slope Tunnel FET using InGaAs-InP Core-Shell Nanowire/Si Heterojunction2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, F. Ishizaka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo Japan
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth and Characterization of Wurtzite InP/AlInP Core-Shell Nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      F. Ishizaka1, Y. Hiraya, K. Tomioka, T. Fukui
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo Japan
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Vertical III-V nanowire transistors for future low-power switches2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka and T. Fukui
    • 学会等名
      12th Sweden - Japan QNANO Workshop,
    • 発表場所
      Hjortviken, Hindas, Sweden
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] III-V Semiconductor Nanowires Grown by Selective Area MOVPE and Their Device Applications2015

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui, F. Ishizaka and K. Tomioka
    • 学会等名
      5th International Workshop on Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Semiconductor Nanostructures
    • 発表場所
      Lakeshore Hotel, Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heterogeneous integration of vertical III-V nanowires on Si and Ge and their applications2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 学会等名
      The 20th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy and The 17th Biennial Workshop on Organometallic Vapor Phase Epitaxy
    • 発表場所
      Big Sky resort Hotel, Big Sky, Montana, USA
    • 年月日
      2015-08-02 – 2015-08-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vertically Aligned Semiconductor Nanowire Array and Their Applications2015

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui, F. Ishizaka and K. Tomioka
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Week 2015
    • 発表場所
      University of California Santa Barbara, Santa Barbara, USA
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth of AlGaP and AlInP on GaN Substrates Toward Transferring Wurtzite Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Hiraya, Fumiya Ishizaka, Katsuhiro Tomioka and Takashi Fukui
    • 学会等名
      Compound Semiconductor Week 2015
    • 発表場所
      University of California Santa Barbara, USA
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] III-V nanowire channel on Si: From high-performance Vertical FET to steep-slope device2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tomioka, J. Motohisa, T. Fukui
    • 学会等名
      2015 International Symposium on VLSI Technology, Systems and Applications (2015 VLSI-TSA)
    • 発表場所
      Ambassador Hotel Hsinchu, Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-04-27 – 2015-04-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Free-Standing InP Nanowire Array and Their Optical Properties toward Resource Saving Solar Cells2015

    • 著者名/発表者名
      MuYi Chen, Eiji Nakai, Katsuhiro Tomioka, Takashi Fukui
    • 学会等名
      2015 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West, San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2015-04-06 – 2015-04-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective-Area Growth of Vertical InAs Nanowires on Ge(111)2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Tomioka, Fumiya Ishizaka, Eiji Nakai, Takashi Fukui
    • 学会等名
      2015 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West, San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2015-04-06 – 2015-04-10
    • 国際学会
  • [産業財産権] トンネル電界効果トランジスタ2015

    • 発明者名
      冨岡 克広、福井 孝志
    • 権利者名
      冨岡 克広、福井 孝志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-193196
    • 出願年月日
      2015-09-30

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi