概要

高効率、長寿命、省電力機能を有する光・電子デバイスの作製が可能であり、省エネルギー社会に貢献できる材料であるⅢ族窒化物、及び酸化物半導体について、実験と計算化学の協調による結晶成長の研究を行います。具体的には、熱力学解析などの理論解析により、成長原料種の選択、温度・供給分圧等の結晶成長条件の検討などを実施し、得られた計算結果に基づいた、成長・エッチング実験等を実施するという研究スタイルです。

応用例

Ⅲ族窒化物、及び酸化物半導体高純度厚膜結晶が得られることにより、高効率、長寿命、省電力機能を有する次世代光・電子デバイスの実現が期待されます。

今後の発展性

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であり、今後、新規材料開拓にも応用、貢献できます。

研究設備

上智大学に設置されている評価、デバイス作製装置、現在構築中の気相成長装置

共同研究・外部機関との連携への期待

• III族酸化物半導体結晶成長、および電子デバイス化
• 高効率化を目指した、赤色発光デバイス構造の検討、及び作製

関連特許・論文等

1. Rie Togashi, Yumi Kisanuki, Ken Goto, Hisashi Murakami, Akito Kuramata, Shigenobu Yamakoshi, Bo Monemar, Akinori Koukitu, and Yoshinao Kumagai, “Thermal and chemical stability of group-III sesquioxides in a flow of either N2 or H2”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 55, No. 12, 2016, pp. 1202BE-1-6.
2. Rie Togashi, Shiyu Numata, Mayuko Hayashida, Takayuki Suga, Ken Goto, Akito Kuramata, Shigenobu Yamakoshi, Plamen Paskov, Bo Monemar, and Yoshinao Kumagai, “High rate growth of In2O3 at 1000 ºC by halide vapor phase epitaxy”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 55, No. 12, 2016, pp. 1202B3-1-5.
3. Rie Togashi, Quang Tu Thieu, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Yoshihiro Ishitani, Bo Monemar, Akinori Koukitu, “High rate InN growth by two-step precursor generation hydride vapor phase epitaxy”, J. Cryst. Growth, Vol. 422, 2015, pp. 15-19.