【研究領域課題番号】18H01384 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

高圧ひずみ / シリコン / 熱伝導率 / 電気伝導率 / 比抵抗 / 準安定相 / シリコンゲルマニウム / フォトルミネッセンス / 熱輸送 / 熱物性 / 電子物性 / SiGe / 熱電材料

【研究成果の概要】

本研究では重要な半導体材料である，シリコンやシリコンゲルマニウム混合材料に対して，高圧ひずみ加工（高い圧力を材料に加えることで，材料内部の微細な構造を変形させる）を施すことによって，準安定相（通常の構造とは異なる構造）を導入し，その物性を制御することを目的とした．高圧ひずみ加工を行うことにより，材料の熱伝導率や電気伝導率が大幅に変化することを観測したのと同時にその光物性も高圧ひずみ加工による構造変化の影響を受けることが分かった．また理論計算にて準安定相の熱伝導率の予測と物理的な理由を見いだすことも可能とした．

【研究の社会的意義】

高圧ひずみ加工は金属材料の組織を微細化し，その材料強度を向上する手法として以前より用いられてきたが，材料の微細化によって，水素吸蔵合金の高性能化や界面の増加による超伝導材の臨界温度の上昇など，材料の機能性向上にも効果的であることが判明している．本研究では重要な半導体材料である，シリコンやシリコンゲルマニウム混合材料に高圧ひずみ加工を施し，準安定相を導入することで，材料の構造と重要な物性である熱伝導率や電気伝導率の相関を把握したものである．準安定相を制御することにより，従来の材料が有していない新規な物性や機能の発現が期待される．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)