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「エピタキシャル成長」とサイレントキーワードを含む研究
【数物系科学】物理学：異方的超伝導 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏空間反転対称性の人工制御による新奇超伝導状態の探索(20654031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】超格子構造 / 空間反転対称性 / f電子系 / 強相関電子系 / FFLO状態 (他8件)
【概要】本研究の目的は、空間反転対称性が破れている結晶構造を持つ重い電子系超伝導体において期待されている新奇超伝導状態に対する新しい切り口として、重い電子系の薄膜作製技術を用いて、前例のない手法により人工的に重い電子超伝導体の空間反転対称性を制御し、新奇超伝導状態が起こるかどうかの検証をおこなうことである。 本年度の成果としては、昨年度に確立した薄膜成長装置であるMBEシステムのさらなる改良をおこない、1...
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【数物系科学】物理学：f電子系 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏空間反転対称性の人工制御による新奇超伝導状態の探索(20654031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】超格子構造 / 空間反転対称性 / f電子系 / 強相関電子系 / FFLO状態 (他8件)
【概要】本研究の目的は、空間反転対称性が破れている結晶構造を持つ重い電子系超伝導体において期待されている新奇超伝導状態に対する新しい切り口として、重い電子系の薄膜作製技術を用いて、前例のない手法により人工的に重い電子超伝導体の空間反転対称性を制御し、新奇超伝導状態が起こるかどうかの検証をおこなうことである。 本年度の成果としては、昨年度に確立した薄膜成長装置であるMBEシステムのさらなる改良をおこない、1...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【数物系科学】物理学：擬ギャップ ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【数物系科学】物理学：光物性 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏局所ドーピング構造半導体による量子相関光子の生成および制御(24360004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
【キーワード】半導体 / 光物性 / エピタキシャル成長 / 量子光学 / 単一光子 (他13件)
【概要】原子層ドーピングを利用して、窒素原子およびエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う完全ランダム偏光かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指した。窒素原子局所ドーピング構造半導体を用いて、量子もつれ光子対生成に応用できるランダム偏光の励起子分子および励起子発光の観測に成功した。エピタキシャル成長中のエルビウム原子の表面偏...
❏円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット(22360032)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】竹内 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80298140)
【キーワード】光制御 / スピントロニクス / 量子ドット / 円偏光 / フォトルミネッセンス (他12件)
【概要】本研究は、1.3 ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1 ミクロンより長波側の発光では、InAs コラムナー量子ドットが、波長1.06 ミクロンで3.42 ns の長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs 高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge 基...
❏六方晶BN窒化物半導体に関する研究(18206004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】小林 康之 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部・薄膜材料研究グループ, 主幹研究員 (90393727)
【キーワード】半導体 / 結晶成長 / 半導体物性 / 光物性 / エピタキシャル成長
【概要】我々は、有機金属気相成長法により、(0001)六方晶窒化ホウ素薄膜が、ニッケル(111)基板とサファイア(0001)基板上にエピタキシャル成長することを見出した。六方晶窒化ホウ素エピタキシャル薄膜は、カソードルミネッセンス測定から室温において227nm付近のバンド端近傍の発光を示し、その光学バンドギャップは、5.9eV、直接遷移であり、遠紫外発光材料として有望である。 ...
【数物系科学】物理学：量子臨界点 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏空間反転対称性の人工制御による新奇超伝導状態の探索(20654031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】超格子構造 / 空間反転対称性 / f電子系 / 強相関電子系 / FFLO状態 (他8件)
【概要】本研究の目的は、空間反転対称性が破れている結晶構造を持つ重い電子系超伝導体において期待されている新奇超伝導状態に対する新しい切り口として、重い電子系の薄膜作製技術を用いて、前例のない手法により人工的に重い電子超伝導体の空間反転対称性を制御し、新奇超伝導状態が起こるかどうかの検証をおこなうことである。 本年度の成果としては、昨年度に確立した薄膜成長装置であるMBEシステムのさらなる改良をおこない、1...
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【数物系科学】物理学：遷移金属酸化物 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【数物系科学】物理学：反強磁性 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【数物系科学】物理学：強相関電子系 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏空間反転対称性の人工制御による新奇超伝導状態の探索(20654031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】超格子構造 / 空間反転対称性 / f電子系 / 強相関電子系 / FFLO状態 (他8件)
【概要】本研究の目的は、空間反転対称性が破れている結晶構造を持つ重い電子系超伝導体において期待されている新奇超伝導状態に対する新しい切り口として、重い電子系の薄膜作製技術を用いて、前例のない手法により人工的に重い電子超伝導体の空間反転対称性を制御し、新奇超伝導状態が起こるかどうかの検証をおこなうことである。 本年度の成果としては、昨年度に確立した薄膜成長装置であるMBEシステムのさらなる改良をおこない、1...
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
【数物系科学】天文学：超伝導 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏鉄系超伝導体の高品質薄膜成長機構の解明と高性能化技術の創製(25709058)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】パルスレーザー堆積法 / エピタキシャル成長 / 超伝導 / 磁束ピニング / 臨界電流
【概要】4種類の励起波長を採用したパルスレーザー堆積法を用いて、BaFe2A2:Coの高品質薄膜が得られる条件を検討し、レーザーの波長が異なった場合であっても、最適な成長速度はすべて同じ0.3 nm/secで一定であることを明らかにした。さらに高い臨界温度が期待できるBaFe2As2:Pにその最適プロセスを適用し、本研究課題の目標値である臨界電流密度（Jc）10 MA/cm2にほぼ匹敵する7 MA/cm2...
【化学】材料化学：電磁鋼板 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏電磁鋼板上の単結晶シリコン電子デバイスの開発(16205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
【キーワード】エピタキシャル成長 / 窒化ガリウム / 電磁鋼板 / ユニバーサル結晶成長 / シリコン
【概要】安価な鉄板の一種である電磁鋼板は熱処理によってグレインサイズを最大数メートルにまで巨大化できることが知られている。本提案では、この電磁鋼板上に、ユニバーサル結晶成長という新技術で単結晶半導体シリコンをエピタキシャル成長させ、安価で柔軟な大面積半導体素子を作製することを研究の目的とした。先ず、本提案の構造を実現するために我々が従来使ってきたPLD法に加えパスルスパッタ堆積(PSD)法と呼ばれる新しい...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【総合理工】応用物理学：原子層ドーピング ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏局所ドーピング構造半導体による量子相関光子の生成および制御(24360004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
【キーワード】半導体 / 光物性 / エピタキシャル成長 / 量子光学 / 単一光子 (他13件)
【概要】原子層ドーピングを利用して、窒素原子およびエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う完全ランダム偏光かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指した。窒素原子局所ドーピング構造半導体を用いて、量子もつれ光子対生成に応用できるランダム偏光の励起子分子および励起子発光の観測に成功した。エピタキシャル成長中のエルビウム原子の表面偏...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏STM/STSによるSi-Ge系ヘテロ構造成長過程の極微観察(04650596)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】富取 正彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10188790)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / 走査型トンネル分光法 / Si(シリコン) / Ge(ゲルマニウム) / ダイマー (他9件)
【概要】Si(001)面に蒸着した少量のSi、またはGe原子の配列と電子状態をSTM/STSで捉えた。蒸着Si、Ge原子は(001)面上でダイマー列に沿った方向に優先的に2次元成長する。ダイマー列終端部の原子配列に注目し、Si、Geの成長機構を検討した。基板温度300℃で成長させると、ダイマー列終端部の列の延長線上で、1ダイマー分だけ離れた下地ダイマー列上にダイマーが配置され、また、もう1ダイマー分だけ離...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
❏走査型トンネル顕微鏡と超高真空走査型電子顕微鏡の同時測定の開発と応用(61850007)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1986 - 1988
【研究代表者】市ノ川 竹男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063310)
【キーワード】走査型トンネル顕微鏡 / SEMとSTMの複合機 / エピタキシャル成長 / SEMとSTMの複合装置 / 表面再配列構造の観察
【概要】本研究は走査型電子顕微鏡(SEM)と走査型トンネル顕微鏡(STM)との複合化により、最終的には走査型LEED顕微鏡(超高真空)とSTMとを一体化し、数100μmから数〓の視野まで、連続的な操作で像が観察できるようにすることを目的とした。研究は2つの段階に分れ、第1段階は10^<-6>Torrの真空下で、SEMとSTMの複合化を行った。この段階の装置は極めて順調に進展し、いくつかの応用研...
【工学】プロセス・化学工学：シーメンス法 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ウエーハ等価薄膜太陽電池の直接製造を可能とするメゾプラズマ次世代シーメンス法開発(21226017)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】吉田 豊信 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00111477)
【キーワード】メゾプラズマ / シリコン / エピタキシャル成長 / 太陽電池 / シーメンス法 (他11件)
【概要】ウエーハ等価薄膜太陽電池製造を可能とする次世代シーメンス法開発に向け,製造装置や安全性も考慮したプロセスの低コスト化等の技術開発研究と,成膜前駆体としてのクラスターの成長・堆積過程の解明や励起水素原子密度の絶対計測等の学術研究との融合知を礎としたシリコン膜堆積の系統的実験により,シーメンス法の速度論的限界を超えた高歩留まり超高速エピ堆積を実証するとともに,メゾプラズマCVD法の特徴を明確化した。...
❏原料リサイクルCVD法による太陽電池用結晶シリコン薄膜の低コスト合成(15206086)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】岡田 文雄 (2005) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10345093)
【キーワード】結晶シリコン太陽電池 / シリコン供給 / 原料リサイクル / 高収率プロセス / 化学蒸着法 (他21件)
【概要】大規模太陽光発電はクリーンエネルギーシステム構築に不可欠である。バルクシリコン型は、資源量・安定性・安全性・発電効率等に優れ、現状8-9割を占める。しかしシリコン供給が半導体産業に依存し、生産量拡大の限界が指摘されている。本研究では、シリコン基板の大規模・低コスト製造法を研究した。 現状、シリコン基板はインゴットのスライスで作られ、基板厚さ換算500μm程度のシリコンを消費している。厚さ10μm程...
【工学】電気電子工学：同時ドーピング ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
【工学】電気電子工学：量子サイズ効果 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】電気電子工学：酸化亜鉛 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏酸化亜鉛の価電子制御とp-n接合発光素子の作製(11450007)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】川崎 雅司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90211862)
【キーワード】酸化亜鉛薄膜 / エピタキシャル成長 / レーザーMBE / 格子整合基板 / 酸化亜鉛超格子薄膜 (他16件)
【概要】酸化亜鉛薄膜を原子レベルで平坦なサファイア基板c面上にレーザーMBEで成膜することによって、エピタキシャル成長を行うことができ、面内の配向や表面の極性の制御も実現した[I.Ohkubo et al.,Surf.Sci.Lett.443,L1043(1999)]。その結果、化合物半導体超格子と同レベルの品質を持つZnO/MgZnO超格子が作製でき、量子効果によるギャップのブルーシフトが観察された[A...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
【工学】電気電子工学：薄膜・量子構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏高温で安定な太陽電池開発の研究(23360163)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】堀越 佳治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60287985)
【キーワード】太陽電池 / 温度安定性 / 励起子吸収効果 / 分子線エピタキシー / 超格子太陽電池 (他26件)
【概要】太陽電池の重要な問題点のひとつは温度上昇による特性劣化である。温度上昇によりバンドギャップが減少しVocが低下することが原因である。半導体超格子では量子効果と励起子吸収によりこの傾向が緩和されると考え、AlGaAs/GaAs超格子を用いてこれを実証した。 最適化されたAlGaAs/GaAs超格子太陽電池では、100℃という高温においてもVocとηの減少は少なく、特にdη/dTは0.22/deg.が...
❏円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット(22360032)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】竹内 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80298140)
【キーワード】光制御 / スピントロニクス / 量子ドット / 円偏光 / フォトルミネッセンス (他12件)
【概要】本研究は、1.3 ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1 ミクロンより長波側の発光では、InAs コラムナー量子ドットが、波長1.06 ミクロンで3.42 ns の長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs 高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge 基...
【工学】電気電子工学：紫外線発光 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
【工学】電気電子工学：交換相互作用 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】電気電子工学：半導体超構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】電気電子工学：水熱合成法 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超音波アシスト水熱合成法を利用したPZT単結晶合成(19K21958)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】森田 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60344735)
【キーワード】水熱合成法 / 超音波アシスト / チタン酸ジルコン酸鉛 / エピタキシャル薄膜 / エピタキシャル (他9件)
【概要】水熱合成法は、他の合成法と比較して極めて低温である150℃の反応温度で高品質な薄膜形成が可能である。本研究では、圧電材料として重要なチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のエピタキシャル薄膜を独自開発した超音波アシスト水熱合成法によって合成することで厚膜化を試みた。超音波照射時間や冷却時間、STO単結晶基板の保持位置などの検討を行うことで、超音波照射を行わない場合と比較して約10倍の厚さとなる9.4ミクロ...
❏圧電性結晶膜を用いた集束型高周波高出力超音波トランスデューサの開発と評価(17K01427)
【研究テーマ】医用システム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石河 睦生 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (90451864)
【キーワード】超音波 / 高周波 / 非線形音響 / 圧電体 / 圧電結晶膜 (他24件)
【概要】本研究グループは強力超音波の連続的な放射を目的として、エピタキシャルKNbO3膜を用いたHF帯、VHF帯用凹面型超音波トランスデューサの開発を行った。試作した超音波トランスデューサを用いて、水中にて5MHz～20MHzで4MPaを超える送波音圧の測定および音響的な非線形現象の観測を行った。高周波数帯においてこのような非線形音響の観測は未だ例を見ないのもである。 ...
【工学】電気電子工学：II-VI族化合物半導体 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】電気電子工学：金属シリサイド ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏金属・絶縁体単結晶極薄膜 超高速電子デバイスの基礎研究(03452179)
【研究テーマ】電子機器工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】浅田 雅洋 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30167887)
【キーワード】超高速電子デバイス / 金属・絶縁体ヘテロ接合 / エピタキシャル成長 / 金属シリサイド / 弗化物絶縁体 (他15件)
【概要】本研究は、金属・絶縁体を用いた超高速電子素子を実現するための基礎研究として、原子層オーダーの金属・絶縁体超格子の物性に関する理論的・実験的な学問的基礎を確立するとともに、これを用いた超高速電子素子を形成し、その基礎特性を明らかにすることを目的とし、本年度は以下に述べる研究成果を得た。 金属・絶縁体極薄層を用いた新しい量子効果超高速デバイスを提案し、その実現のため、コバルトシリサイドおよび弗化カルシ...
❏金属・絶緑体超格子超高速3端子電子デバイスの基礎研究(63420035)
【研究テーマ】電子機器工学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1990
【研究代表者】浅田 雅洋 (1990) 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30167887)
【キーワード】電子デバイス / 金属 / 絶縁体 / エピタキシャル成長 / 超格子 (他11件)
【概要】本研究は、金属・絶縁体極薄膜多層構造を用いた超高速応答可能な三端子素子を実現するための基礎研究として、金属・絶縁体極薄膜および超格子による人工半導体を試作し、その物性に関する学問的基礎を確立すること、およびこれを用いたデバイスの基礎特性を明らかにすることを目的として行い、以下に述べる成果を得た。 金属・絶縁体極薄膜積層構造を用いる三端子電子デバイスとして、金属と絶縁体界面の急峻なポテンシャル差によ...
【工学】電気電子工学：MnAs ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏新・異種物質へテロ接合系の結晶成長とその応用(08044120)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
【キーワード】異種物質ヘテロ接合糸 / ErAs / III-V半導体 / 分子線エピタキシ- / 強磁性金属 (他11件)
【概要】平成9年度は、強磁性金属と半導体から成る異種物質ヘテロ接合系と強磁性混晶半導体GaMnAsを含む磁性体/半導体融合材料系のエピタキシャル成長・物性探索およびその応用に関する、以下の共同研究および調査研究を行った。 (1)半導体(III-V)/金属間化合物(ErAs)/半導体(III-V)ヘテロ構造の分子線エピタキシ-(MBE)成長技術に関する研究と情報交換(ミネソタ大学にてパルムストロム教授ととも...
❏半導体基板上におけるエピタキャシャル強磁性体超薄膜の形成とその応用(07555412)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
【キーワード】MnAs / 分子線エピタキシ- / 強磁性体 / 半導体多層構造 / GaAs (他24件)
【概要】強磁性金属間化合物MnAsに着目し、半導体基板上にエピタキシャル単結晶強磁性体薄膜を形成し、その構造・電気的・磁気的性質を最適化することにより、半導体エレクトロニクス回路と融合可能なオンチップ不揮発性メモリ実現のための材料開発を行うことを主目的として以下の研究を行った。平成9年度は、強磁性体薄膜MnAsと化合半導体GaAsから成る多層構造(3層構造)の分子線エピタキシ-(MBE)を用いたエピタキシ...
【工学】電気電子工学：スパッタ法 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
❏光集積回路用磁性ガ-ネット薄膜の半導体基板上へのエピタキシャル成長(03650246)
【研究テーマ】電子材料工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1991
【研究代表者】五味 学 東京工業大学, 工学部, 助教授 (80126276)
【キーワード】ガ-ネット膜 / エピタキシャル成長 / スパッタ法 / CdMnTe / ZnMnTe (他7件)
【概要】本研究では、大きな磁気光学効果を示す希土類鉄ガ-ネット単結晶膜を半導体基板上にエピタキシャル成長させるための基礎技術の確立を目的として、IIーVI半導体のガ-ネット及びサファイア基板上へのスパッタ法によるエピタキシャル成長を試み、以下の成果を得た。 1.既にGaAs上へのエピタキシャル成長が確認されており、且つ、ガ-ネット上に二倍格子での成長が見込まれるCdTeの結晶化した膜が、スパッタ法では基板...
【工学】電気電子工学：窒化ガリウム ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏電磁鋼板上の単結晶シリコン電子デバイスの開発(16205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
【キーワード】エピタキシャル成長 / 窒化ガリウム / 電磁鋼板 / ユニバーサル結晶成長 / シリコン
【概要】安価な鉄板の一種である電磁鋼板は熱処理によってグレインサイズを最大数メートルにまで巨大化できることが知られている。本提案では、この電磁鋼板上に、ユニバーサル結晶成長という新技術で単結晶半導体シリコンをエピタキシャル成長させ、安価で柔軟な大面積半導体素子を作製することを研究の目的とした。先ず、本提案の構造を実現するために我々が従来使ってきたPLD法に加えパスルスパッタ堆積(PSD)法と呼ばれる新しい...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【工学】電気電子工学：分子線エピタキシー(MBE) ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏局所ドーピング構造半導体による量子相関光子の生成および制御(24360004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
【キーワード】半導体 / 光物性 / エピタキシャル成長 / 量子光学 / 単一光子 (他13件)
【概要】原子層ドーピングを利用して、窒素原子およびエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う完全ランダム偏光かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指した。窒素原子局所ドーピング構造半導体を用いて、量子もつれ光子対生成に応用できるランダム偏光の励起子分子および励起子発光の観測に成功した。エピタキシャル成長中のエルビウム原子の表面偏...
❏高温で安定な太陽電池開発の研究(23360163)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】堀越 佳治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60287985)
【キーワード】太陽電池 / 温度安定性 / 励起子吸収効果 / 分子線エピタキシー / 超格子太陽電池 (他26件)
【概要】太陽電池の重要な問題点のひとつは温度上昇による特性劣化である。温度上昇によりバンドギャップが減少しVocが低下することが原因である。半導体超格子では量子効果と励起子吸収によりこの傾向が緩和されると考え、AlGaAs/GaAs超格子を用いてこれを実証した。 最適化されたAlGaAs/GaAs超格子太陽電池では、100℃という高温においてもVocとηの減少は少なく、特にdη/dTは0.22/deg.が...
【工学】電気電子工学：ヘテロエピタキシー ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏半導体基板上におけるエピタキャシャル強磁性体超薄膜の形成とその応用(07555412)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
【キーワード】MnAs / 分子線エピタキシ- / 強磁性体 / 半導体多層構造 / GaAs (他24件)
【概要】強磁性金属間化合物MnAsに着目し、半導体基板上にエピタキシャル単結晶強磁性体薄膜を形成し、その構造・電気的・磁気的性質を最適化することにより、半導体エレクトロニクス回路と融合可能なオンチップ不揮発性メモリ実現のための材料開発を行うことを主目的として以下の研究を行った。平成9年度は、強磁性体薄膜MnAsと化合半導体GaAsから成る多層構造(3層構造)の分子線エピタキシ-(MBE)を用いたエピタキシ...
【工学】電気電子工学：ペロブスカイト ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏バンドフォールディングを利用した高効率硫化物基緑色発光ダイオードの開発(20K15170)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】半沢 幸太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30849526)
【キーワード】半導体 / エピタキシャル成長 / 光電子物性 / カルコゲナイド / ペロブスカイト (他7件)
【概要】本研究課題では、III-V族半導体をベースとした発光ダイオードが抱えるグリーンギャップ問題（緑色波長領域において発光量子効率が激減する課題）の抜本的解決を目指し、非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した独自の化学的材料設計指針に基づき見いだされたペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3のエピタキシャル薄膜を用いたpnホモ接合を作製することで、SrHfS3の緑色発光ダイオード特性を評価すること...
❏類似多形をもつ複酸化物セラミックスの特定結晶形薄膜の生成(12875121)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】水谷 惟恭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)
【キーワード】PLD / MOCVD / バッファー層 / 薄膜 / ペロブスカイト (他12件)
【概要】緩和型誘電体であるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3(PMN)および強誘電体であるPb(Zr, Ti)O_3(PZT)薄膜は現在精力的に研究が進められている。これらのペロブスカイト型化合物薄膜作製上の共通の問題点として、常誘電体のパイロクロア型化合物が生成し易いという間題点がある。本研究では類似多形であるペロブスカイト型化合物とパイロクロア型化合物が存在する系に...
【工学】電気電子工学：発光素子 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【工学】電気電子工学：GaN ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【工学】電気電子工学：共鳴トンネルダイオード ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超ヘテロ・ナノ結晶の創製と光-電子新機能デバイスへの応用(15360159)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】ヘテロ構造 / フッ化カルシウム / フッ化カドミウム / シリコン基板 / 量子効果デバイス (他20件)
【概要】本研究では、絶縁体、半導体および金属をも包含する異種材料同士をナノメートル層厚でエピタキシャル積層した人工ヘテロ構造(≡超ヘテロナノ結晶)を次世代の新機能エレクトロニクス材料と位置付け、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系絶縁物、半導体シリコン、およびシリサド系金属のエピタキシャル超格子の形成技法と、その量子効果デバイスへの応用を目指した研究を行い、下記の研究成果を得た。 1)フッ化カ...
❏金属・絶縁体単結晶極薄膜 超高速電子デバイスの基礎研究(03452179)
【研究テーマ】電子機器工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】浅田 雅洋 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30167887)
【キーワード】超高速電子デバイス / 金属・絶縁体ヘテロ接合 / エピタキシャル成長 / 金属シリサイド / 弗化物絶縁体 (他15件)
【概要】本研究は、金属・絶縁体を用いた超高速電子素子を実現するための基礎研究として、原子層オーダーの金属・絶縁体超格子の物性に関する理論的・実験的な学問的基礎を確立するとともに、これを用いた超高速電子素子を形成し、その基礎特性を明らかにすることを目的とし、本年度は以下に述べる研究成果を得た。 金属・絶縁体極薄層を用いた新しい量子効果超高速デバイスを提案し、その実現のため、コバルトシリサイドおよび弗化カルシ...
【工学】電気電子工学：コバルトシリサイド ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超ヘテロ・ナノ結晶の創製と光-電子新機能デバイスへの応用(15360159)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】ヘテロ構造 / フッ化カルシウム / フッ化カドミウム / シリコン基板 / 量子効果デバイス (他20件)
【概要】本研究では、絶縁体、半導体および金属をも包含する異種材料同士をナノメートル層厚でエピタキシャル積層した人工ヘテロ構造(≡超ヘテロナノ結晶)を次世代の新機能エレクトロニクス材料と位置付け、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系絶縁物、半導体シリコン、およびシリサド系金属のエピタキシャル超格子の形成技法と、その量子効果デバイスへの応用を目指した研究を行い、下記の研究成果を得た。 1)フッ化カ...
❏金属・絶縁体単結晶極薄膜 超高速電子デバイスの基礎研究(03452179)
【研究テーマ】電子機器工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1991 - 1993
【研究代表者】浅田 雅洋 東京工業大学, 工学部, 助教授 (30167887)
【キーワード】超高速電子デバイス / 金属・絶縁体ヘテロ接合 / エピタキシャル成長 / 金属シリサイド / 弗化物絶縁体 (他15件)
【概要】本研究は、金属・絶縁体を用いた超高速電子素子を実現するための基礎研究として、原子層オーダーの金属・絶縁体超格子の物性に関する理論的・実験的な学問的基礎を確立するとともに、これを用いた超高速電子素子を形成し、その基礎特性を明らかにすることを目的とし、本年度は以下に述べる研究成果を得た。 金属・絶縁体極薄層を用いた新しい量子効果超高速デバイスを提案し、その実現のため、コバルトシリサイドおよび弗化カルシ...
【工学】電気電子工学：バッファー層 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏類似多形をもつ複酸化物セラミックスの特定結晶形薄膜の生成(12875121)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】水谷 惟恭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)
【キーワード】PLD / MOCVD / バッファー層 / 薄膜 / ペロブスカイト (他12件)
【概要】緩和型誘電体であるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3(PMN)および強誘電体であるPb(Zr, Ti)O_3(PZT)薄膜は現在精力的に研究が進められている。これらのペロブスカイト型化合物薄膜作製上の共通の問題点として、常誘電体のパイロクロア型化合物が生成し易いという間題点がある。本研究では類似多形であるペロブスカイト型化合物とパイロクロア型化合物が存在する系に...
❏高融点金属単結晶上のNiをバッファ層としたダイヤモンドのエピタキシャル成長(04650658)
【研究テーマ】金属材料
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】川原田 洋 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (90161380)
【キーワード】ダイヤモンド / エピタキシャル成長 / 高融点金属 / バッファ層 / タングスラン・カーバイト
【概要】単結晶Wの表面制御技術の開発 二次再結晶法にて得られた単結晶Wロフドからラウエ法を用いて方位選択カフトを行い(110)表面をだし、機械研磨および電界研磨を行い破砕層を除去した。その後、表面の無秩序層を除去するために必要であった高温(2300℃)熱処理の代りに、水素プラズマ処理(900℃)を行い、より低温で平坦な単結晶W表面を得る技術を開発した。 メタン・水素混合プラズマによるダイヤモンド核形成制御...
【工学】電気電子工学：フォトルミネセンス ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット(22360032)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】竹内 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80298140)
【キーワード】光制御 / スピントロニクス / 量子ドット / 円偏光 / フォトルミネッセンス (他12件)
【概要】本研究は、1.3 ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1 ミクロンより長波側の発光では、InAs コラムナー量子ドットが、波長1.06 ミクロンで3.42 ns の長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs 高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge 基...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
【工学】電気電子工学：エピタキシャルリフトオフ ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏原料リサイクルCVD法による太陽電池用結晶シリコン薄膜の低コスト合成(15206086)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】岡田 文雄 (2005) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10345093)
【キーワード】結晶シリコン太陽電池 / シリコン供給 / 原料リサイクル / 高収率プロセス / 化学蒸着法 (他21件)
【概要】大規模太陽光発電はクリーンエネルギーシステム構築に不可欠である。バルクシリコン型は、資源量・安定性・安全性・発電効率等に優れ、現状8-9割を占める。しかしシリコン供給が半導体産業に依存し、生産量拡大の限界が指摘されている。本研究では、シリコン基板の大規模・低コスト製造法を研究した。 現状、シリコン基板はインゴットのスライスで作られ、基板厚さ換算500μm程度のシリコンを消費している。厚さ10μm程...
【工学】電気電子工学：超格子 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏高温で安定な太陽電池開発の研究(23360163)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】堀越 佳治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60287985)
【キーワード】太陽電池 / 温度安定性 / 励起子吸収効果 / 分子線エピタキシー / 超格子太陽電池 (他26件)
【概要】太陽電池の重要な問題点のひとつは温度上昇による特性劣化である。温度上昇によりバンドギャップが減少しVocが低下することが原因である。半導体超格子では量子効果と励起子吸収によりこの傾向が緩和されると考え、AlGaAs/GaAs超格子を用いてこれを実証した。 最適化されたAlGaAs/GaAs超格子太陽電池では、100℃という高温においてもVocとηの減少は少なく、特にdη/dTは0.22/deg.が...
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
【工学】電気電子工学：有機金属気相成長法(MOCVD) ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏類似多形をもつ複酸化物セラミックスの特定結晶形薄膜の生成(12875121)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】水谷 惟恭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)
【キーワード】PLD / MOCVD / バッファー層 / 薄膜 / ペロブスカイト (他12件)
【概要】緩和型誘電体であるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3(PMN)および強誘電体であるPb(Zr, Ti)O_3(PZT)薄膜は現在精力的に研究が進められている。これらのペロブスカイト型化合物薄膜作製上の共通の問題点として、常誘電体のパイロクロア型化合物が生成し易いという間題点がある。本研究では類似多形であるペロブスカイト型化合物とパイロクロア型化合物が存在する系に...
【工学】電気電子工学：III-V族化合物半導体 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】土木工学：フッ化カルシウム ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超ヘテロ・ナノ結晶の創製と光-電子新機能デバイスへの応用(15360159)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】ヘテロ構造 / フッ化カルシウム / フッ化カドミウム / シリコン基板 / 量子効果デバイス (他20件)
【概要】本研究では、絶縁体、半導体および金属をも包含する異種材料同士をナノメートル層厚でエピタキシャル積層した人工ヘテロ構造(≡超ヘテロナノ結晶)を次世代の新機能エレクトロニクス材料と位置付け、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系絶縁物、半導体シリコン、およびシリサド系金属のエピタキシャル超格子の形成技法と、その量子効果デバイスへの応用を目指した研究を行い、下記の研究成果を得た。 1)フッ化カ...
❏弗化物/酸化物ハイブリッド単結晶ヘテロナノ構造の創製とフォトニクス素子への応用(13650336)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他10件)
【概要】本研究では、次世代の光・電子融合集積システムの基盤となる材料として、シリコン基板上にエピタキシャル成長可能な弗化物系化合物弗化カルシウム(CaF_2)ならびに直接遷移型ワイドギャップ半導体酸化亜鉛(ZnO)およびBeZnSeで構成される人工ヘテロ構造を提案し、この材料構成を用いたナノメートルサイズの人工単結晶ヘテロ構造の創製と、その量子構造制御によるフォトニクス素子への応用,特に紫外線レーザを視野...
❏単結晶絶縁体中に形成したナノ微結晶ヘテロ構造を用いたシリコン基板上発光素子の研究(11650315)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】渡辺 正裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物理情報システム創造専攻, 助教授 (00251637)
【キーワード】酸化亜鉛 / シリコン / 弗化カルシウム / エピタキシャル成長 / 紫外線発光 (他12件)
【概要】本研究は、シリコン基板上にエピタキシャル結晶形成可能な絶縁体及び半導体超格子を用いた発光・受光デバイスを実現するための基礎研究として、これまで報告者らにより実現されたシリコン基板上へのナノクリスタル酸化亜鉛(ZnO)/弗化カルシウム(CaF_2)ヘテロ構造形成技術を確立し、さらに、その新しい材料系の光物性を明らかにするとともに、発光素子応用への基礎となる実験的・理論的研究を目的とする。この目的を達...
【工学】土木工学：発光ダイオード(LED) ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット(22360032)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】竹内 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80298140)
【キーワード】光制御 / スピントロニクス / 量子ドット / 円偏光 / フォトルミネッセンス (他12件)
【概要】本研究は、1.3 ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1 ミクロンより長波側の発光では、InAs コラムナー量子ドットが、波長1.06 ミクロンで3.42 ns の長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs 高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge 基...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【工学】構造・機能材料：パルスレーザー堆積法 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏パルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物エピタキシャル薄膜の超伝導発現(26630305)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (80598136)
【キーワード】鉄系超伝導体 / パルスレーザー堆積法 / エピタキシャル成長
【概要】本研究課題では、まず、主成分であるKの高い蒸気圧に起因して合成が非常に困難なKFe2As2薄膜成長に有効なex-situ法の開発を通じて、in-situパルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物合成のヒントを得ることを試みた。そして、新しいex-situ手法を開発することでエピタキシャル薄膜の作製に成功した。 この知見から、ZrCuSiAs型化合物であるSmFeAsOのin-situでの薄...
❏鉄系超伝導体の高品質薄膜成長機構の解明と高性能化技術の創製(25709058)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】パルスレーザー堆積法 / エピタキシャル成長 / 超伝導 / 磁束ピニング / 臨界電流
【概要】4種類の励起波長を採用したパルスレーザー堆積法を用いて、BaFe2A2:Coの高品質薄膜が得られる条件を検討し、レーザーの波長が異なった場合であっても、最適な成長速度はすべて同じ0.3 nm/secで一定であることを明らかにした。さらに高い臨界温度が期待できるBaFe2As2:Pにその最適プロセスを適用し、本研究課題の目標値である臨界電流密度（Jc）10 MA/cm2にほぼ匹敵する7 MA/cm2...
❏酸化亜鉛の価電子制御とp-n接合発光素子の作製(11450007)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】川崎 雅司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90211862)
【キーワード】酸化亜鉛薄膜 / エピタキシャル成長 / レーザーMBE / 格子整合基板 / 酸化亜鉛超格子薄膜 (他16件)
【概要】酸化亜鉛薄膜を原子レベルで平坦なサファイア基板c面上にレーザーMBEで成膜することによって、エピタキシャル成長を行うことができ、面内の配向や表面の極性の制御も実現した[I.Ohkubo et al.,Surf.Sci.Lett.443,L1043(1999)]。その結果、化合物半導体超格子と同レベルの品質を持つZnO/MgZnO超格子が作製でき、量子効果によるギャップのブルーシフトが観察された[A...
【工学】構造・機能材料：エピタキシャル ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超音波アシスト水熱合成法を利用したPZT単結晶合成(19K21958)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】森田 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60344735)
【キーワード】水熱合成法 / 超音波アシスト / チタン酸ジルコン酸鉛 / エピタキシャル薄膜 / エピタキシャル (他9件)
【概要】水熱合成法は、他の合成法と比較して極めて低温である150℃の反応温度で高品質な薄膜形成が可能である。本研究では、圧電材料として重要なチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のエピタキシャル薄膜を独自開発した超音波アシスト水熱合成法によって合成することで厚膜化を試みた。超音波照射時間や冷却時間、STO単結晶基板の保持位置などの検討を行うことで、超音波照射を行わない場合と比較して約10倍の厚さとなる9.4ミクロ...
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【工学】構造・機能材料：エピタキシャル薄膜 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏超音波アシスト水熱合成法を利用したPZT単結晶合成(19K21958)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】森田 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60344735)
【キーワード】水熱合成法 / 超音波アシスト / チタン酸ジルコン酸鉛 / エピタキシャル薄膜 / エピタキシャル (他9件)
【概要】水熱合成法は、他の合成法と比較して極めて低温である150℃の反応温度で高品質な薄膜形成が可能である。本研究では、圧電材料として重要なチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のエピタキシャル薄膜を独自開発した超音波アシスト水熱合成法によって合成することで厚膜化を試みた。超音波照射時間や冷却時間、STO単結晶基板の保持位置などの検討を行うことで、超音波照射を行わない場合と比較して約10倍の厚さとなる9.4ミクロ...
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
【工学】構造・機能材料：PLD ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
❏類似多形をもつ複酸化物セラミックスの特定結晶形薄膜の生成(12875121)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】水谷 惟恭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60016558)
【キーワード】PLD / MOCVD / バッファー層 / 薄膜 / ペロブスカイト (他12件)
【概要】緩和型誘電体であるPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3(PMN)および強誘電体であるPb(Zr, Ti)O_3(PZT)薄膜は現在精力的に研究が進められている。これらのペロブスカイト型化合物薄膜作製上の共通の問題点として、常誘電体のパイロクロア型化合物が生成し易いという間題点がある。本研究では類似多形であるペロブスカイト型化合物とパイロクロア型化合物が存在する系に...
【工学】構造・機能材料：半導体物性 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏局所ドーピング構造半導体による量子相関光子の生成および制御(24360004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
【キーワード】半導体 / 光物性 / エピタキシャル成長 / 量子光学 / 単一光子 (他13件)
【概要】原子層ドーピングを利用して、窒素原子およびエルビウム原子局所ドーピング構造半導体を作製し、量子情報通信において重要な役割を担う完全ランダム偏光かつ優れた波長再現性を有する単一光子および量子もつれ光子対の高効率生成を目指した。窒素原子局所ドーピング構造半導体を用いて、量子もつれ光子対生成に応用できるランダム偏光の励起子分子および励起子発光の観測に成功した。エピタキシャル成長中のエルビウム原子の表面偏...
❏六方晶BN窒化物半導体に関する研究(18206004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】小林 康之 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部・薄膜材料研究グループ, 主幹研究員 (90393727)
【キーワード】半導体 / 結晶成長 / 半導体物性 / 光物性 / エピタキシャル成長
【概要】我々は、有機金属気相成長法により、(0001)六方晶窒化ホウ素薄膜が、ニッケル(111)基板とサファイア(0001)基板上にエピタキシャル成長することを見出した。六方晶窒化ホウ素エピタキシャル薄膜は、カソードルミネッセンス測定から室温において227nm付近のバンド端近傍の発光を示し、その光学バンドギャップは、5.9eV、直接遷移であり、遠紫外発光材料として有望である。 ...
【工学】構造・機能材料：光触媒 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏「超高圧技術×薄膜技術」による新物質創製(20K21077)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物 / 薄膜 / 超高圧 / 超高圧合成 / エピタキシャル成長 (他11件)
【概要】これまで相反すると思われていた、「真空環境下で行う薄膜技術」と「10 GPa以上の超高圧技術」を組み合わせ、新物質合成することを発想した。それにより、超高圧下でのみ安定な物質を大気圧下に取り出し、新材料研究を切り拓くことを狙った。 本研究では下記の3項目に取り組んだ。(1)mmオーダーサイズの大型薄膜試料を破損することなく超高圧印加するための技術開発。(2)基板単結晶の表面トポタクティック反応によ...
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【工学】構造・機能材料：太陽電池 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏高温で安定な太陽電池開発の研究(23360163)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】堀越 佳治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60287985)
【キーワード】太陽電池 / 温度安定性 / 励起子吸収効果 / 分子線エピタキシー / 超格子太陽電池 (他26件)
【概要】太陽電池の重要な問題点のひとつは温度上昇による特性劣化である。温度上昇によりバンドギャップが減少しVocが低下することが原因である。半導体超格子では量子効果と励起子吸収によりこの傾向が緩和されると考え、AlGaAs/GaAs超格子を用いてこれを実証した。 最適化されたAlGaAs/GaAs超格子太陽電池では、100℃という高温においてもVocとηの減少は少なく、特にdη/dTは0.22/deg.が...
【工学】構造・機能材料：強磁性体 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏半導体基板上におけるエピタキャシャル強磁性体超薄膜の形成とその応用(07555412)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1995 - 1997
【研究代表者】田中 雅明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30192636)
【キーワード】MnAs / 分子線エピタキシ- / 強磁性体 / 半導体多層構造 / GaAs (他24件)
【概要】強磁性金属間化合物MnAsに着目し、半導体基板上にエピタキシャル単結晶強磁性体薄膜を形成し、その構造・電気的・磁気的性質を最適化することにより、半導体エレクトロニクス回路と融合可能なオンチップ不揮発性メモリ実現のための材料開発を行うことを主目的として以下の研究を行った。平成9年度は、強磁性体薄膜MnAsと化合半導体GaAsから成る多層構造(3層構造)の分子線エピタキシ-(MBE)を用いたエピタキシ...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】構造・機能材料：単結晶 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏分子一つ一つの移動を制御する分子バルブの創製(08875140)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】セオライト / 分子ふるい / 触媒 / 単結晶 / 薄膜 (他9件)
【概要】本研究の目的は ・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成 ・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長 ・このような場による分子操作 の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特...
【工学】総合工学：シリコン ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化(24246017)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】三木 一司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
【キーワード】ドーパント / エピタキシャル成長 / ナノ構造 / EXAFS / レーザアニール (他7件)
【概要】LSI技術では、シリコン結晶の一部をドーパント原子に置換してキャリア源として利用されてきた。近年研究が盛んになって来た量子情報処理デバイスやスピントロニクスデバイスの開発には、シリコン結晶中の一部を磁性不純物原子に置換してスピン源としての利用が不可欠となる。 本研究では、ナノ構造の特異性を活用して、高濃度のスピン源不純物δドーピング技術の基盤技術を確立した。高濃度のδドーピングはビスマスとマンガン...
❏ウエーハ等価薄膜太陽電池の直接製造を可能とするメゾプラズマ次世代シーメンス法開発(21226017)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】吉田 豊信 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00111477)
【キーワード】メゾプラズマ / シリコン / エピタキシャル成長 / 太陽電池 / シーメンス法 (他11件)
【概要】ウエーハ等価薄膜太陽電池製造を可能とする次世代シーメンス法開発に向け,製造装置や安全性も考慮したプロセスの低コスト化等の技術開発研究と,成膜前駆体としてのクラスターの成長・堆積過程の解明や励起水素原子密度の絶対計測等の学術研究との融合知を礎としたシリコン膜堆積の系統的実験により,シーメンス法の速度論的限界を超えた高歩留まり超高速エピ堆積を実証するとともに,メゾプラズマCVD法の特徴を明確化した。...
❏電磁鋼板上の単結晶シリコン電子デバイスの開発(16205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50282570)
【キーワード】エピタキシャル成長 / 窒化ガリウム / 電磁鋼板 / ユニバーサル結晶成長 / シリコン
【概要】安価な鉄板の一種である電磁鋼板は熱処理によってグレインサイズを最大数メートルにまで巨大化できることが知られている。本提案では、この電磁鋼板上に、ユニバーサル結晶成長という新技術で単結晶半導体シリコンをエピタキシャル成長させ、安価で柔軟な大面積半導体素子を作製することを研究の目的とした。先ず、本提案の構造を実現するために我々が従来使ってきたPLD法に加えパスルスパッタ堆積(PSD)法と呼ばれる新しい...
【工学】総合工学：へテロ構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏高温で安定な太陽電池開発の研究(23360163)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】堀越 佳治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60287985)
【キーワード】太陽電池 / 温度安定性 / 励起子吸収効果 / 分子線エピタキシー / 超格子太陽電池 (他26件)
【概要】太陽電池の重要な問題点のひとつは温度上昇による特性劣化である。温度上昇によりバンドギャップが減少しVocが低下することが原因である。半導体超格子では量子効果と励起子吸収によりこの傾向が緩和されると考え、AlGaAs/GaAs超格子を用いてこれを実証した。 最適化されたAlGaAs/GaAs超格子太陽電池では、100℃という高温においてもVocとηの減少は少なく、特にdη/dTは0.22/deg.が...
【工学】総合工学：スピン ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(08355025)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】半導体中のキャリアや磁性イオンのスピン間の交換相互作用に基づくさまざまな物性は、これまで応用の表舞台にでることはなかった。これは、材料技術、超構造作製技術が未発達であったので、電子のもつスピンという自由度を積極的に制御し利用することが出来なかったためである。しかしここ数年で状況は大きく変化した。II-VI族・III-V族希薄磁性半導体とその超構造が作製可能となり、磁性不純物添加半導体構造や磁性体/...
❏スピン制御による半導体超構造の新展開(07305011)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】大野 英男 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00152215)
【キーワード】半導体超構造 / スピン / III-V族化合物半導体 / II-VI族化合物半導体 / エピタキシャル成長 (他10件)
【概要】研究目的:これまで個別に進められてきた半導体超構造におけるスピンに関する材料、超構造作製、測定、理論の研究を総合的有機的に結びつけることによって、(1)スピン物性の顕著に発現する半導体超構造の作製法の確立し、(2)半導体超構造におけるスピン物性を解明して、(3)スピンという新しい自由度を利用した半導体超構造の応用の可能性を明らかにする。 研究経過:III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体...
【工学】総合工学：窒化アルミニウム ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏結晶学的自己組織化による高耐久Pd薄膜型水素センサの創製(25870772)
【研究テーマ】金属物性・材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】春本 高志 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80632611)
【キーワード】水素 / パラジウム / 窒化アルミニウム / エピタキシャル成長 / 極薄膜 (他12件)
【概要】C軸配向性窒化アルミニウム（AlN）下地層の上に、パラジウム（Pd）をローカルエピタキシャル成長させることにより高配向Pd(111)極薄膜を作製し、その水素センサ特性について調査した。その結果、高配向Pd(111)極薄膜は、水素化・脱水素化に伴う劣化が少なく、室温で可逆的に動作する水素センサとして利用可能と判明した。また、その場X線回折法により水素化・脱水素化過程を調査したところ、Pd格子は、Al...
❏擬似単結晶金属基板を用いたGaN発光素子に関する研究(14205123)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】藤岡 洋 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50282570)
【キーワード】GaN / 発光素子 / 擬似単結晶 / エピタキシャル成長 / MBE (他15件)
【概要】本研究の目的は巨大グレインを持つ擬似単結晶金属基板に窒化ガリウムを成長し、低消費電力の大面積ディスプレイや電子ペーパー、高効率照明への応用の可能性を実証することである。GaN発光ダイオード(LED)は大面積表示素子や照明素子への応用が検討されてきたが、GaN結晶には(1)価格が高い(2)大面積化が困難等の本質的な問題点があり、実際にこの様な用途には未だ利用が進んでいない。一方、我々は、良く制御され...
【工学】総合工学：酸化物 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏「超高圧技術×薄膜技術」による新物質創製(20K21077)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物 / 薄膜 / 超高圧 / 超高圧合成 / エピタキシャル成長 (他11件)
【概要】これまで相反すると思われていた、「真空環境下で行う薄膜技術」と「10 GPa以上の超高圧技術」を組み合わせ、新物質合成することを発想した。それにより、超高圧下でのみ安定な物質を大気圧下に取り出し、新材料研究を切り拓くことを狙った。 本研究では下記の3項目に取り組んだ。(1)mmオーダーサイズの大型薄膜試料を破損することなく超高圧印加するための技術開発。(2)基板単結晶の表面トポタクティック反応によ...
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏一軸圧縮下での表面ナノ修飾基板上固相結晶化による特異な酸化物構造誘起と超機能創出(24360269)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉本 護 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (20174998)
【キーワード】結晶構造制御 / 一軸圧縮 / 酸化物薄膜 / 固相結晶化 / エピタキシャル成長 (他15件)
【概要】一軸圧縮下での固相結晶化による特異な酸化物構造誘起をねらった本研究では、主に非晶質酸化物（VOxやMoOx）薄膜を表面ナノパターン加工された基板に堆積した後に、上下から加圧下挟み込みでの熱処理による固相結晶化過程を検討した。その結果、低加圧ではエピタキシャルVO2薄膜となり、高加圧下ではエピタキシャルV2O3薄膜という相選択的固相成長が達成された。これは一軸圧縮下加熱時のVOｘ層状構造内での酸素脱...
【工学】総合工学：半導体 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏バンドフォールディングを利用した高効率硫化物基緑色発光ダイオードの開発(20K15170)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】半沢 幸太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30849526)
【キーワード】半導体 / エピタキシャル成長 / 光電子物性 / カルコゲナイド / ペロブスカイト (他7件)
【概要】本研究課題では、III-V族半導体をベースとした発光ダイオードが抱えるグリーンギャップ問題（緑色波長領域において発光量子効率が激減する課題）の抜本的解決を目指し、非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した独自の化学的材料設計指針に基づき見いだされたペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3のエピタキシャル薄膜を用いたpnホモ接合を作製することで、SrHfS3の緑色発光ダイオード特性を評価すること...
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
【工学】総合工学：電気化学 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【工学】総合工学：ナノ構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏次世代シリコンデバイス機能創出のためのドーパントの多様化(24246017)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】三木 一司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子材料ユニット, グループリーダー (30354335)
【キーワード】ドーパント / エピタキシャル成長 / ナノ構造 / EXAFS / レーザアニール (他7件)
【概要】LSI技術では、シリコン結晶の一部をドーパント原子に置換してキャリア源として利用されてきた。近年研究が盛んになって来た量子情報処理デバイスやスピントロニクスデバイスの開発には、シリコン結晶中の一部を磁性不純物原子に置換してスピン源としての利用が不可欠となる。 本研究では、ナノ構造の特異性を活用して、高濃度のスピン源不純物δドーピング技術の基盤技術を確立した。高濃度のδドーピングはビスマスとマンガン...
❏ナノ構造をもつ層状強誘電体薄膜を用いた超高蜜度メモリの作製(15360342)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】舟窪 浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (90219080)
【キーワード】ナノ構造 / 層状強誘電体薄膜 / 超高密度メモリ / ナノトラック / エピタキシャル成長 (他8件)
【概要】層状構造強誘電体は、強誘電体層と絶縁体層が積層した"自然超格子構造"による"ナノ構造"を持っている、この層を分極軸が存在する垂直方向に立てることができれば、厚さ0.4mmの絶縁体に分離された、0.5-2.0nm幅の強誘電体細線(トラック)ができることになる。申請者は薄膜の配向制御について検討した結果、この構造の作製に世界で初めて成功した。細線の一つ一つに情報を書き込...
❏分子一つ一つの移動を制御する分子バルブの創製(08875140)
【研究テーマ】化学工学一般
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】セオライト / 分子ふるい / 触媒 / 単結晶 / 薄膜 (他9件)
【概要】本研究の目的は ・種々の評価や応用が可能なセンチメーターレベルのゼオライト単結晶の合成 ・異なる細孔を接合させるための単結晶上でのゼオライト薄膜のエピタキシャル成長 ・このような場による分子操作 の3点である。十分大きな単結晶の合成とこれを基板とした薄膜化技術を開発することができれば、一次元の分子レベルの細孔を三次元の細孔とつなぎその先で封止するというような究極の構造制御、およびこれをもとにした特...
【工学】総合工学：化合物半導体 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏超高効率を有する薄膜多重量子井戸太陽電池の研究開発(26630107)
【研究テーマ】電力工学・電力変換・電気機器
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】渡辺 健太郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (30523815)
【キーワード】半導体 / III-V族化合物 / 太陽電池 / 量子井戸 / 定量光学評価 (他19件)
【概要】人工的にバンドギャップを制御した多重量子井戸（MQW）を挿入したGaAs単接合太陽電池に対して、結晶成長基板を分離することで薄膜化セルを形成する手法を確立した。さらに、MQWセルの裏面にグレーティングと高効率反射層からなる構造を形成し、光閉じ込め効果を増強することで物理的厚さの5倍以上の有効光学厚みが得られることが示された。さらに、MQW太陽電池に対して、エレクトロルミネッセンス評価を定量的に実施...
❏非線形光・電子集積回路の基盤技術に関する研究(19206011)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60205557)
【キーワード】非線形光学 / 波長変換 / 半導体レーザ / 擬似位相整合 / 化合物半導体 (他11件)
【概要】副格子交換エピタキシー技術をベースにしたGaAs/AlGaAs 導波路型QPM 波長変換デバイスの高品質化に成功し,最低損失2.7 dB/cm(GaAs 導波路@1.55 μm),SHG最高変換効率34 %/W(2.96 mm 長Al_<0.5>Ga_<0.5>As 導波路@1.55 μm 基本波)を達成した。低温MBE再成長がキーテクノロジーであるが,さらなる高性能化のた...
【工学】総合工学：強力超音波 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超音波アシスト水熱合成法を利用したPZT単結晶合成(19K21958)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】森田 剛 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60344735)
【キーワード】水熱合成法 / 超音波アシスト / チタン酸ジルコン酸鉛 / エピタキシャル薄膜 / エピタキシャル (他9件)
【概要】水熱合成法は、他の合成法と比較して極めて低温である150℃の反応温度で高品質な薄膜形成が可能である。本研究では、圧電材料として重要なチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のエピタキシャル薄膜を独自開発した超音波アシスト水熱合成法によって合成することで厚膜化を試みた。超音波照射時間や冷却時間、STO単結晶基板の保持位置などの検討を行うことで、超音波照射を行わない場合と比較して約10倍の厚さとなる9.4ミクロ...
❏圧電性結晶膜を用いた集束型高周波高出力超音波トランスデューサの開発と評価(17K01427)
【研究テーマ】医用システム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石河 睦生 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (90451864)
【キーワード】超音波 / 高周波 / 非線形音響 / 圧電体 / 圧電結晶膜 (他24件)
【概要】本研究グループは強力超音波の連続的な放射を目的として、エピタキシャルKNbO3膜を用いたHF帯、VHF帯用凹面型超音波トランスデューサの開発を行った。試作した超音波トランスデューサを用いて、水中にて5MHz～20MHzで4MPaを超える送波音圧の測定および音響的な非線形現象の観測を行った。高周波数帯においてこのような非線形音響の観測は未だ例を見ないのもである。 ...
【工学】総合工学：積層構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏重い電子の二次元閉じ込め(18654062)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】強相関電子系 / 積層構造 / 希土類化合物 / 異方的超伝導 / 反強磁性 (他11件)
【概要】本研究め目的は、分子線エピタキシー法(MBE)による重い電子系Ce化合物の薄膜化技術を完成させ、用いた同じ結晶構造を持ちながら重い電子を持たない通常金属であるLa系化合物との積層構造を作製し、重い電子を擬2次元的に閉じ込めた系を人工的に作り出すこと、およびこのような系での物性測定により、低次元強相関電子系の理解へとつなげていくことである。 本研究の成果としては、まず、薄膜成長装置であるMBEシステ...
❏重い電子系超伝導体の人工超格子の作製による物性研究(18340100)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】芝内 孝禎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00251356)
【キーワード】f電子系 / 次元性制御 / 電子相関 / 量子臨界点 / 反強磁性 (他15件)
【概要】本研究では、希土類元素Ceを含む重い電子系化合物の薄膜化技術を確立し、CeCoIn5超伝導体のc軸配向薄膜、CeIn3反強磁性体のエピタキシャル薄膜、およびCeIn3とLaIn3のエピタキシャル人工超格子の作製に成功した.Ce系重い電子系のエピタキシャル薄膜作製は世界初の成果である.さらに人工超格子の作製により、重い電子系の次元性を制御することが可能になり、低次元化による反強磁性の抑制とそれに伴う...
【工学】総合工学：スピントロニクス ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏超高品質ヘテロエピタキシャル技術による革新的高効率スピン流制御(18H03860)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】大矢 忍 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20401143)
【キーワード】スピントロニクス / 磁化反転 / トンネル磁気抵抗効果 / 電界効果 / 分子線エピタキシー (他17件)
【概要】本研究では、超高品質単結晶ヘテロ構造の作製技術を用いることにより、物質が本来内因するスピンに依存した機能性を新たに開拓することを目標とした。実際に、酸化物の二次元電子ガスを用いて極めて高効率のスピン流電流変換に成功した。半導体ベースの強磁性材料において、強磁性体単一層に電流を流すだけで磁化反転が起こることを見出し、世界最小電流密度での磁化反転に成功した。酸化物磁気トンネル接合において、強磁性酸化物...
❏円偏光光源のための高偏極長寿命スピン緩和量子ドット(22360032)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】竹内 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80298140)
【キーワード】光制御 / スピントロニクス / 量子ドット / 円偏光 / フォトルミネッセンス (他12件)
【概要】本研究は、1.3 ミクロン帯または可視光域で円偏光光源に応用可能な半導体の探索を目的とした。波長1 ミクロンより長波側の発光では、InAs コラムナー量子ドットが、波長1.06 ミクロンで3.42 ns の長いスピン緩和を示すことを明らかにし、また、InAs 高均一量子ドットが、面内異方性により基底準位から第二励起準位までいずれも安定な楕円偏光を示すことを初めて明らかにした。可視光域では、Ge 基...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏SiCをプラットフォームとする新規グラフェン成長手法の確立(26706014)
【研究テーマ】結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】乗松 航 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30409669)
【キーワード】グラフェン / 表面・界面物性 / 表面物性 / エピタキシャル成長
【概要】本研究では、SiC基板上に作製した炭化物薄膜の熱分解により、様々な特徴を有するグラフェンを成長することを目的とした。その結果、まずSiC上炭化アルミニウム薄膜から作製したグラフェンは、アルミニウムがドープされていることを示唆する実験結果が得られた。SiC上炭化ホウ素薄膜由来のグラフェンでは、高濃度にホウ素がドープされ、スピングラス挙動が観察された。このように、炭化物熱分解によるグラフェン成長は、こ...
【工学】総合工学：結晶成長 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏六方晶BN窒化物半導体に関する研究(18206004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】小林 康之 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部・薄膜材料研究グループ, 主幹研究員 (90393727)
【キーワード】半導体 / 結晶成長 / 半導体物性 / 光物性 / エピタキシャル成長
【概要】我々は、有機金属気相成長法により、(0001)六方晶窒化ホウ素薄膜が、ニッケル(111)基板とサファイア(0001)基板上にエピタキシャル成長することを見出した。六方晶窒化ホウ素エピタキシャル薄膜は、カソードルミネッセンス測定から室温において227nm付近のバンド端近傍の発光を示し、その光学バンドギャップは、5.9eV、直接遷移であり、遠紫外発光材料として有望である。 ...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
【工学】総合工学：薄膜 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏バンドフォールディングを利用した高効率硫化物基緑色発光ダイオードの開発(20K15170)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】半沢 幸太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30849526)
【キーワード】半導体 / エピタキシャル成長 / 光電子物性 / カルコゲナイド / ペロブスカイト (他7件)
【概要】本研究課題では、III-V族半導体をベースとした発光ダイオードが抱えるグリーンギャップ問題（緑色波長領域において発光量子効率が激減する課題）の抜本的解決を目指し、非結合性軌道とバンドフォールディングに着目した独自の化学的材料設計指針に基づき見いだされたペロブスカイト型硫化物半導体SrHfS3のエピタキシャル薄膜を用いたpnホモ接合を作製することで、SrHfS3の緑色発光ダイオード特性を評価すること...
❏「超高圧技術×薄膜技術」による新物質創製(20K21077)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物 / 薄膜 / 超高圧 / 超高圧合成 / エピタキシャル成長 (他11件)
【概要】これまで相反すると思われていた、「真空環境下で行う薄膜技術」と「10 GPa以上の超高圧技術」を組み合わせ、新物質合成することを発想した。それにより、超高圧下でのみ安定な物質を大気圧下に取り出し、新材料研究を切り拓くことを狙った。 本研究では下記の3項目に取り組んだ。(1)mmオーダーサイズの大型薄膜試料を破損することなく超高圧印加するための技術開発。(2)基板単結晶の表面トポタクティック反応によ...
❏圧電性結晶膜を用いた集束型高周波高出力超音波トランスデューサの開発と評価(17K01427)
【研究テーマ】医用システム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石河 睦生 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (90451864)
【キーワード】超音波 / 高周波 / 非線形音響 / 圧電体 / 圧電結晶膜 (他24件)
【概要】本研究グループは強力超音波の連続的な放射を目的として、エピタキシャルKNbO3膜を用いたHF帯、VHF帯用凹面型超音波トランスデューサの開発を行った。試作した超音波トランスデューサを用いて、水中にて5MHz～20MHzで4MPaを超える送波音圧の測定および音響的な非線形現象の観測を行った。高周波数帯においてこのような非線形音響の観測は未だ例を見ないのもである。 ...
【工学】総合工学：半導体レーザー ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究(15H03573)
【研究テーマ】光工学・光量子科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)
【キーワード】ハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 (他16件)
【概要】日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に，異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて，多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また，臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であること...
❏非線形光・電子集積回路の基盤技術に関する研究(19206011)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】近藤 高志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60205557)
【キーワード】非線形光学 / 波長変換 / 半導体レーザ / 擬似位相整合 / 化合物半導体 (他11件)
【概要】副格子交換エピタキシー技術をベースにしたGaAs/AlGaAs 導波路型QPM 波長変換デバイスの高品質化に成功し,最低損失2.7 dB/cm(GaAs 導波路@1.55 μm),SHG最高変換効率34 %/W(2.96 mm 長Al_<0.5>Ga_<0.5>As 導波路@1.55 μm 基本波)を達成した。低温MBE再成長がキーテクノロジーであるが,さらなる高性能化のた...
【農学】境界農学：表面構造 ／エピタキシャル成長を含む研究件
❏分極制御による可視光応答・高耐久性窒化物半導体人工光合成デバイス(15H02238)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534)
【キーワード】光触媒 / 化合物半導体 / 分極制御 / 有機金属気相成長 / 再生可能エネルギー (他14件)
【概要】AlN極薄層を用いた分極制御トンネル接合を用い，n型窒化物エピタキシャル結晶（GaNおよびInGaN）を光吸収層とする光カソード電極の作製と動作実証に成功した．デバイスシミュレーションに設計したAlNトンネル接合を得るため，低温成長やガス切り替えシーケンスの最適化などエピタキシャル成長における新手法を開発した．さらに，PtによりGaN表面修飾により，外部電位を用いない光水分解による水素生成を達成し...
❏原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究(01850001)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】試験研究
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
【キーワード】原子尺度 / 結晶成長 / 走査型トンネル顕微鏡 / Si / Geヘテロ構造 (他20件)
【概要】本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成...
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