Construction of innovatively novel optical semiconductors based on the original chemical design concept, and evolution of their devices

基于原始化学设计理念构建创新型光学半导体及其器件的演变

• 批准号: 21H04612
• 负责人: 平松 秀典
• 金额: $ 26.71万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04612/
• 关键词: 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

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」に取り組むと同時に、薄膜化への取り組みを行った。・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、これまで見いだしてきたペロブスカイト型構造物質だけでなく、ペロブスカイト型構造とは全く異なる結晶構造を有する別の有望カルコゲナイド物質を見いだした。そして、既に見いだしていたペロブスカイト型構造を有するSrHfS3やBaZrS3の薄膜合成については、パルスレーザー堆積法とクラッキングセルによる直接成長、またはCS2を用いた熱処理により成功した。

This study に お い て play ち made て た below 2 points の chemical design pointer に 従 っ て, research projects に お け る ロ ー ド マ ッ プ に set し た と お り, "is expected to be material の explore" に り group む と に at the same time, the film へ の group take り み を line っ た. · high said seaborne crystallization (specific に は ペ ロ ブ ス カ イ ト type structure) in に meaning 図 に "combined with sexual orbit" を import し, appropriate な バ ン ド ギ ャ ッ プ と, p type に も n-type に も ド ー ピ ン グ が may を な electronic state be presently す る. High-efficiency に cannot be under-transferred な direct migration type にするために, long-period construction を utilization <s:1> たバ ド ド <s:1> folding たたみを utilization する. そ の results, こ れ ま で see い だ し て き た ペ ロ ブ ス カ イ ト type structure material だ け で な く, ペ ロ ブ ス カ イ ト type structure と は く all different な る crystal structure を have す る don't の is expected to be カ ル コ ゲ ナ イ ド material を see い だ し た. そ し て, に see both い だ し て い た ペ ロ ブ ス カ イ ト type structure を have す る SrHfS3 や BaZrS3 の membrane synthesis に つ い て は, パ ル ス レ ー ザ ー accumulation method と ク ラ ッ キ ン グ セ ル に よ direct growth, ま る た は CS2 を with い た hot 処 Richard に よ り successful し た.

项目成果

Defect formation and carrier compensation in layered oxychalcogenide La₂CdO₂Se₂: an insight from first principles

层状氧硫族化物La₂CdO₂Se₂中的缺陷形成和载流子补偿：来自第一原理的见解

• DOI: 10.1039/d2tc03836f
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Gake Tomoya;Kumagai Yu;Takahashi Akira;Hiramatsu Hidenori;Oba Fumiyasu
• 通讯作者: Oba Fumiyasu

Low Residual Carrier Density and High In-Grain Mobility in Polycrystalline Zn3N2 Films on a Glass Substrate

• DOI: 10.1021/acsaelm.2c00181
• 发表时间: 2022-04
• 期刊: ACS Applied Electronic Materials
• 影响因子: 4.7
• 作者: Kaiwen Li;A. Shimizu;Xinyi He;K. Ide;Kota Hanzawa;K. Matsuzaki;T. Katase;H. Hiramatsu;Hideo Hosono;Qun Zhang;T. Kamiya

High-Mobility Metastable Rock-Salt Type (Sn,Ca)Se Thin Film Stabilized by Direct Epitaxial Growth on a YSZ (111) Single-Crystal Substrate

通过在 YSZ (111) 单晶衬底上直接外延生长稳定的高迁移率亚稳态岩盐型 (Sn,Ca)Se 薄膜

• DOI: 10.1021/acsami.2c01464
• 发表时间: 2022
• 期刊: ACS Appl. Mater. Interfaces
• 影响因子: 9.5
• 作者: Xinyi He;Jinshuai Chen;Takayoshi Katase;Makoto Minohara;Keisuke Ide;Hidenori Hiramatsu;Hiroshi Kumigashira;Hideo Hosono;and Toshio Kamiya
• 通讯作者: and Toshio Kamiya

Effect of fluorine doping on the optical and mechanical properties of bismuth-containing silicate and borate glasses

氟掺杂对含铋硅酸盐和硼酸盐玻璃光学和机械性能的影响

• DOI: 10.1007/s10854-021-07508-8
• 发表时间: 2022
• 期刊: J. Mater. Sci.: Mater. Electron.
• 作者: K. Hayashi;T. Shimizu;S. Matsuishi;H. Hiramatsu;and A. Saitoh
• 通讯作者: and A. Saitoh

Low-temperature-processable amorphous-oxide-semiconductor-based phosphors for durable light-emitting diodes

• DOI: 10.1063/5.0115384
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: K. Ide;N. Watanabe;T. Katase;M. Sasase;Junghwan Kim;S. Ueda;K. Horiba;H. Kumigashira;H. Hiramatsu;Hideo Hosono;T. Kamiya