(NIMS)の研究グループは、希少元素を含まない窒化銅(Cu▽▽3▽▽N)を用いて、高い伝導キャリア移動度を示すp型とn型の窒化銅半導体を開発することに成功した。(NIMS)の研究グループは2018年6月、希少元素を含まない窒化銅(Cu3N)を用いて、高い伝導キャリア移動度を示すp型とn型の窒化銅半導体を開発したと発表した。薄膜太陽電池など大面積で安価な窒化物半導体の薄膜形成に応用が可能だという。らの共同研究によるものである。薄膜技術を用いた太陽電池は、安価で高い変換率を実現するための研究が行われている。近年はペロブスカイト型太陽電池などが注目されている。これらの材料には希少金属や有毒金属などが含まれることもあり、環境面で課題となっている。このため、より安価で環境にも優しく、高い変換効率を実現できる新たな太陽電池向け材料の開発が急務となっていた。薄膜太陽電池などにおける窒化物半導体の薄膜形成を可能に研究グループは今回、銅金属の触媒機能に着目。アンモニア分子の酸化反応によって得られる活性窒素種(NH、NH2など)を窒素源とする銅の窒化物合成法を考案した。具体的には、アンモニアと酸素(O2)の混合気体を用いて生成した活性窒素種によって、銅から窒化銅を直接合成することに成功した。合成可能な温度範囲は200〜800°Cと広い。開発した直接窒化法により、これまで難しかった高品質の窒化銅薄膜を作製することが可能となった。作成した窒化銅薄膜は、n型半導体で、第一原理計算による予測と一致した。電子濃度は1015〜1016cm-3に抑えた。電子移動度は180〜200cm2/Vsである。研究グループは、p型半導体を作製するために、窒化銅の結晶構造に着目。ドーパントの候補を第一原理計算で探索したところ、フッ素イオン(F)の挿入が有効であると分かった。この理論予測に基づき、三フッ化窒素(NF3)を用いてフッ素が添加された窒化銅を作製した。作製した試料を観察した。この結果、フッ素が格子中心の空隙に存在していることを確認した。硬X線光電子分光による電子状態解析とキャリア輸送特性も評価した。この結果、フッ素を添加した窒化銅は、p型半導体であることが分かった。正孔濃度は1016〜1017cm-3で、正孔移動度は50〜80cm2/Vsとなった。スペクトルに適したバンドキャップ1.0eVと高い吸収係数を持つ。開発した合成法は大面積、低コスト化に適している。研究グループによれば、今回の成果を活用することで、Cu3Nのpnホモ接合を用いた薄膜太陽電池の実現に期待できるという。東京工業大学は、「温めると縮む」負熱膨張材料の合成に成功した。光通信や半導体製造装置などに用いる材料の熱膨張を抑制することが可能となる。東京工業大学の岡田健一准教授らは、5G(第5世代移動通信)システムに向けた28GHz帯フェーズドアレイ無線機チップを開発した。シリコンCMOS技術で実現しており、安価に量産が可能となる。高エネルギー加速器研究機構と東京工業大学は、起動時間が従来の半分以下と短い水晶発振回路を開発した。Energy)無線機の開発に成功した。これまでに報告されたBLE無線機に比べて、消費電力は半分以下だという。研究グループは、スズ(Sn)を導入したダイヤモンドを高温高圧環境で処理することにより、スズと空孔(V)が結びついた新しい発光源(SnVカラーセンター)を形成することに成功した。量子ネットワークへの応用に期待できるとする。早稲田大学の研究グループらは、歩いたり走ったりして移動することができる「ロボット結晶」を開発した。その推進力を発生させるメカニズムも明らかにした。転職で「嫁ブロック」発動。LLC.ITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。