Simulation | Research Groups

シミュレーション担当グループ

シミュレーション | Simulations

第一原理量子化学シミュレーション | ab initio Quantum-chemical simulation

第一原理計算グループでは、実験により得られた未知な現象に着目したり，あるいは，今得られている半導体結晶よりももっともっと品質の良いものを作りたい！という大きな野望の下、例えば、「この材料の表面ではどのような化学反応が起こっているのか？」「この半導体の結晶成長に適している基板はどんな材料なのか？」などを、原子・分子レベルで明確に説明できるようにコンピュータでシミュレーションしています。 　半導体結晶の表面と内部とではその物性が大きく異なり、また材料によっても様々です。ですから、半導体デバイスをナノスケールで完全に制御することが求められている今現在、こうした種々の半導体材料の現象を原子・分子レベルで明らかにすることはとても大切なことなのです。 　具体的には、ある近似法にしたがい「光の速度」「電子と核の質量と電荷」「Plank定数」の物理定数のみを用いてシュレディンガーの方程式を解き（第一原理計算），目的の材料の安定な原子配列やエネルギーを求めます。当グループでは、その結果を用いて"実験"と"理論"との協調研究を行っています。

熱力学解析 | Thermodynamic analysis

熱力学解析では、化学熱力学の理論に基づいて構築した計算モデルを用いて、結晶成長を行う際の反応容器内における気相種の平衡分圧を計算し、

流体解析 | Fluid analysis

近年の震災、原発事故を契機として、ますます社会からの省電力、省エネルギーに対する要請が高まってきている。 次世代の光電子デバイス実現、さらには低炭素社会構築のためのキーマテリアルの一つである窒化物半導体は、 そのバンドギャップがInNの0.65eV(波長1900nm)からGaNの3.4eV(波長365nm)、AlNの6.2eV(波長200nm)の幅広い領域をカバーすることから、 それらの混晶半導体の作製により、可視光全域を含む深紫外から近赤外域の受光発光デバイスに大変重要な材料といえる。 最近では、効率は低いものの282nmの殺菌用として使える領域から210nmの窒化物半導体での最短波長の発光ダイオード(LED)が実証され、 また可視光領域では534nmの緑色レーザダイオード(LD)の発振が報告されている。