独自の化学設計指針に基づいた革新的新光機能性半導体の創製とデバイス化への展開
【研究キーワード】
半導体 / 新物質探索 / バルク・薄膜 / 第一原理計算 / デバイス / 輸送特性 / 光物性 / ドーピング
【研究成果の概要】
本研究において打ち立てた以下2点の化学設計指針に従って、研究計画におけるロードマップに設定したとおり、「有望物質の探索」に取り組み、また同時進行で研究の次段階ステージとなる「薄膜試料作製」の本格実施のための準備を行った。
・高対称性結晶(具体的にはペロブスカイト型構造)中に意図的に「非結合性軌道」を導入し、適切なバンドギャップと、p型にもn型にもドーピングが可能な電子状態を実現する。
・高効率化に不可欠な直接遷移型にするために、長周期構造を利用したバンドの折りたたみを利用する。
その結果、SrHfS3と同型のペロブスカイト構造を有するBaZrS3を作製してバンドギャップを見積もったところ、狙い通り、SrHfS3よりも小さくなり、1.85 eVであることを明らかにした。そして、第一原理計算で吸収係数を計算したところ、光吸収層としては理想的な10^6 cm^-1に達することが示唆された。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
飯村 壮史 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 機能性材料研究拠点 | 主任研究員 | (Kakenデータベース) |
|
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2026-03-31
【配分額】41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)