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小林 篤准教授らの学術論文が国際学術誌「Advanced Materials」のInside Back Coverに選出されました。

選出者

先進工学部　マテリアル創成工学科　准教授　小林 篤
先進工学部　マテリアル創成工学科　助教　池田 和久
先進工学研究科　マテリアル創成工学専攻　修士課程1年　黒木 颯太
先進工学研究科　マテリアル創成工学専攻　奥田 朋也（2025年度修士課程修了）
先進工学研究科　マテリアル創成工学専攻　修士課程2年　菊池 立貢

掲載論文

Polar Wurtzite NbAlN: A Transition-Metal Nitride Alloy for Polarization-Engineered GaN Heterostructures

内容

窒化ガリウム（GaN）などの窒化物半導体は、電力変換や高速通信を支える電子デバイスの基盤材料です。これらの材料では、結晶内部の電荷の偏りである「分極」を利用して、異なる半導体を重ねた界面に電子を集めることができます。そのため、結晶に取り込む元素を工夫し、分極に関わる性質を制御することが、デバイスの高性能化に向けた重要な研究課題となっています。しかし、金属的な窒化物を形成しやすい遷移金属を取り込みながら、分極を生む結晶構造を維持することは困難でした。
本研究では、遷移金属であるニオブ（Nb）を含む窒化物半導体「NbAlN」を、GaN上に単結晶の極性ウルツ鉱型薄膜として作製することに初めて成功しました。原子レベルの観察により、ニオブに富むナノ領域を含みながらも結晶格子が連続し、GaNと同じ向きの極性を保つことを確認しました。さらに、この材料をGaN系の積層構造に導入することで、高い電子移動度を保ちながら、界面に集まる電子の密度を従来の参照構造の3倍超に高めました。本成果は、分極を利用した窒化物半導体の材料設計に新たな選択肢を示すものです。このたび、本研究の成果を表現したカバー画像が、国際学術誌『Advanced Materials』のInside Back Coverに掲載されることが決まりました。

掲載日

2026年10月27日

関連プレスリリース
遷移金属ニオブを含む極性ウルツ鉱型窒化物半導体「NbAlN」の作製に成功～GaN系ヘテロ構造の界面電子密度を3倍超に高め、分極を生かした材料設計を拡張～

関連リンク
Advanced Materials

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