赤外から深紫外に渡る広い領域で発光する半導体単結晶を気相中から高速で成長させる手法を研究・開発しています。①成長系の熱力学解析により、目的とする結晶を成長可能とする原料分子を探索すると共に、最適な成長条件を検討する、②結晶表面の第一原理計算とその場測定システムを駆使した結晶成長メカニズムの解明、③流体解析を踏まえた結晶成長炉の設計と構築、の３つを共通のベース技術として、以下の研究を実施しています。
１）青色・白色照明用途の窒化ガリウム（GaN）結晶の超高速・厚膜成長によるバルク結晶の創製
２）窒化アルミニウム（AlN）超高純度結晶の高温・高速成長によるバルク結晶の創製と、殺菌・ウイルス不活性化用深紫外線LED作製への応用
３）窒化インジウム（InN）結晶の高速成長技術開発と、赤外発光材料としてのポテンシャル評価
４）窒化物混晶InGaN，AlGaNの高速成長によるバンドギャップ制御されたバルク結晶の創製
５）酸化亜鉛（ZnO）系結晶の高純度結晶成長技術開発と導電性制御の検討

Growth of semiconductor single crystals emitting light in infrared to deep-UV range is investigated in our laboratory. Our aim is quasi-bulk crystal growth from vapor phase by high-speed growth. We have expertise on i) thermodynamic analysis of growth system for selecting vapor species enabling crystal growth and for choosing suitable growth conditions, ii) first-principle calculation and in-situ monitoring of crystal surface to clarify growth mechanism of crystals at an atomic level, and iii) design and construction of growth apparatus with the aid of fluid analysis. The following researches are now underway in our laboratory.
1) Preparation of quasi-bulk GaN crystal for high performance white lighting,
2) Preparation deep-UV transparent AlN crystal and its application to deep-UV LED fabrication,
3) Development of a novel high-speed growth method of InN,
4) High-speed growth of InGaN and AlGaN alloy quasi-bulk crystals with a selected alloy composition,
5) Development of high-purity MgZnO crystal growth method.