| 研究領域 | 機能コアの材料科学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
20H05188
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
黒澤 昌志 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (40715439)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | IV族混晶 / ゲルマニウムスズ / 結晶粒界 / 散乱機構 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究における機能コアとは、「格子振動（フォノン）のみ散乱する結晶粒界」と定義している。本公募研究においては、最近申請者が見出した「 ゲルマニウムスズ（Ge1－xSn）薄膜中のフォノンのみ散乱する結晶粒界」に対して、正孔が結晶粒界で散乱されにくい理由、フォノン散乱に有効な粒界構造、電子に対する結晶粒界の影響の3点を明らかにすることを目的としている。本年度得られた成果を以下に示す。
(1) 結晶粒界の正孔に対するポテンシャル障壁高さを電気的に計測した結果、10 meV未満であることが明らかになった。Geのバンドギャップ（0.66 eV）に比べ極めて小さいことから、電界で加速された（運動エネルギーが大きな）正孔にとっては、粒界のポテンシャル障壁はほとんど感じずに移動しているものと推測される。
(2) n型Ge1－xSnx（x=0.02）薄膜の電子物性評価を行った結果、Hall電子移動度は結晶サイズ（面内相関距離）に依存すること、面内相関距離が100 nm程度まで大きくなるとバルク並みのHall電子移動度が得られることが判明した。これらは、(1)で述べた正孔の場合とは異なる傾向である。結晶粒界のポテンシャル障壁高さはp型とn型薄膜でそれほど大差がないことから、結晶粒内の散乱に違いがあるものと思われる。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、さまざまな結晶サイズのp型およびn型ゲルマニウムスズ薄膜のエピタキシャル成長に成功し、正孔が結晶粒界で散乱されにくい理由、電子に対する結晶粒界の影響を明らかにした。
|
| 今後の研究の推進方策 |
これまでに明らかとなった内容を総合報告として纏め上げる。また、本年度は室温での物性評価がメインであったが、低温物性評価にも展開する予定である。
|
