超ワイドギャップ半導体の基礎光物性解明と
新機能性発現に向けた深紫外時空間分解分光法の開拓
国立大学法人京都大学 大学院工学研究科 電子工学専攻
助教
石井 良太氏
※ 所属、役職等は受賞当時のものです
研究概要
次世代半導体デバイス材料として超ワイドギャップ(または超ワイドバンドギャップ※1)半導体材料に注目が集まっている。超ワイドギャップ半導体とはダイヤモンド、Ga2O3(酸化ガリウム)、およびAlN(窒化アルミニウム)に代表される極めて大きなバンドギャップ(禁制帯幅)を有する材料群のことであり、これらを用いた深紫外発光デバイス※2や超低損失・高耐圧パワーデバイスの実現が期待されている。
しかしながら、例えば発光デバイスに着目すると、超ワイドギャップ半導体を用いた深紫外発光デバイスの発光効率※3は極めて低いのが現状である。石井氏は、超ワイドギャップ半導体の物性理解が未だ不完全であることがその一因と捉え、さらには超ワイドギャップ半導体の分析・計測技術の1つである深紫外分光技術※4が未成熟であることに着目した。そして、摂動※5(応力・電場)下深紫外分光法の開拓や世界最短波長で動作する深紫外近接場光学顕微鏡※6を開発することで、AlNの励起子構造※7を世界に先駆けて提案し、AlGaN(窒化アルミニウムガリウム)結晶に内在する発光性欠陥中心の発見などを行った。これらの超ワイドギャップ半導体基礎光物性と深紫外時空間分解分光法※8の開拓に関する研究は、今後の超ワイドギャップ半導体光電子デバイス開発を大きく加速することが期待される。
研究内容紹介動画