KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 50398575

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1. 価電子帯上端が反結合性軌道からなる三元系銅ハライドの探索：欠陥耐性半導体として

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関	中部大学
研究代表者	山田直臣中部大学, 工学部, 教授
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2026-03-31交付
キーワード	欠陥耐性半導体 / ヨウ化物 / 価電子帯上端 / 反結合性軌道 / ハロゲン化物
研究開始時の研究の概要	本研究は，未開拓の三元系銅ハライド（Cu-M-X）の中から反結合性軌道が価電子帯上端（VBM）を形成する，欠陥耐性半導体を網羅的に探索し，新たな欠陥耐性半導体群の開拓を行う．その際，「優れたハライド半導体はペロブスカイト構造」という固定観念を捨て，他の構造を中心に探索する．反結合VBMに着目した第一 ...
研究実績の概要	銅ハライドは反結合性軌道が価電子帯上端（VBM）を構成する特異な電子構造を有する傾向がある。反結合VBMの化合物は、格子欠陥が生成しても優良な半導体特性を維持する傾向（欠陥耐性）にあることが知られている。欠陥耐性半導体は，低温成長が不可欠なフレキシブルエレクトロニクス等の分野で待ち望まれているが，限 ...
現在までの達成度 (区分)	3: やや遅れている

2. 青色発光する非ペロブスカイト型ヨウ化物の開拓：CuI4四面体の低次元配列

研究課題

研究種目	挑戦的研究(萌芽)
審査区分	中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関	中部大学
研究代表者	山田直臣中部大学, 工学部, 教授
研究期間 (年度)	2020-07-30 – 2023-03-31完了
キーワード	ヨウ化物 / CuI4四面体 / 励起子発光 / 青色発光 / ワイドギャップ半導体
研究開始時の研究の概要	申請者は，直感的な化学結合論と結晶化学に立脚し，CuI4四面体が2次元的あるいは0次元的配列をしている非ペロブスカイト型の銅系複合ヨウ化物が，量子閉込め効果により高い効率で青色発光するという仮説的探索指針を着想した．本研究では未開拓のCu2ZnI4（2次元的配列：自然超格子）とCuGaI4（0次元： ...
研究成果の概要	CuI4四面体が低次元配列した結晶構造のCu系ヨウ化物の薄膜を作製し，そのフォトルミネッセンス（PL）特性を調べた．このような構造のヨウ化物では，CuI4ユニット内に励起子が閉じ込められ，高い効率で青色発光すると期待した．CuI4四面体の2次元的ネットワークから構成されるCu2ZnI4（CZI）の薄 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件うち国際学会 2件)

3. Zn-IV-N2窒化物の薄膜・バルク合成と機能探索：太陽エネルギー活用への展開

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	無機材料・物性
研究機関	中部大学
研究代表者	山田直臣中部大学, 工学部, 教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	窒化物半導体 / 疑似III族窒化物 / 太陽電池 / バンドギャップ / 有効質量 / 光触媒 / 多元系化合物 / 擬似III-V族窒化物 / エピタキシャル成長 / 高圧合成 / 電子・電気材料 / 高効率太陽光発電材料・素子
研究成果の概要	疑似III族窒化物であるZn-IV-N2の薄膜・バルク合成と物性調査を行った．特に不明な点が多いZnSnN2を中心に研究した．高圧下での複分解反応を利用して，初めてZnSnN2粉体を得ることに成功し，ウルツ鉱型構造をとることも明らかにした．さらに，ZnSnN2をエピタキシャル成長させて，バンドギャッ ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件うち国際共著 1件、査読あり 4件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件うち国際学会 1件、招待講演 1件)

4. ＴｉＯ２系透明電極／ＴｉＯ２ナノロッド全酸化チタン電極：色素増感太陽電池への応用

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	機能材料・デバイス
研究機関	中部大学
研究代表者	山田直臣中部大学, 工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2015-03-31完了
キーワード	二酸化チタン / 色素増感型太陽電池 / ナノロッド / ナノワイヤー / 透明電極 / TiO2ナノロッド / NbドープTiO2透明導電膜 / アナターゼ型 / TiO2
研究成果の概要	二酸化チタンのナノワイヤーを半導体層として用いた色素増感型太陽電池の高効率化に関する研究を行った。透明電極を従来の酸化スズ系透明導電膜から二酸化チタン系透明導電膜に置き換えることで，短絡電流密度が増して光電変換効率が向上することがわかった。加えて，二酸化チタンナノワイヤーの表面を塩化チタンで処理する ...

この課題の研究成果物	学会発表 (7件) 備考 (2件)

5. 燃焼プロセスから排出される気相析出型微粒子の生成機構の解明とその低減技術の開発

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	環境技術・環境材料
研究機関	中部大学
研究代表者	二宮善彦中部大学, 工学部, 教授
研究期間 (年度)	2008 – 2010完了
キーワード	気相析出粒子低減 / 粒子状浮遊物質 / トレースエレメント / 石炭 / バイオマス / 廃棄物 / 燃焼 / 素反応モデル / 分子軌道法
研究概要	石英製ロータリキルン反応装置を使用し、高温燃焼雰囲気からの冷却ゾーンの温度域で、Pb,Cd,ZnおよびCu金属元素と共存ガス中のSO_2、HCl、H_2Oなどとが反応し、温度の高い方から硫酸塩、塩化物の順に気相析出(過冷却)の競争反応がおこり、種々の粒子状浮遊物質が発生するとともに、共存する金属元素 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (25件うち査読あり 25件) 学会発表 (20件) 図書 (1件)

6. 多結晶二酸化チタン薄膜の透明導電性の実現

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	無機材料・物性
研究機関	(財)神奈川科学技術アカデミー
研究代表者	山田直臣財団法人神奈川科学技術アカデミー, 重点研究室透明機能材料グループ, 研究員
研究期間 (年度)	2007 – 2008完了
キーワード	薄膜プロセス / 二酸化チタン / 透明導電体 / スパッタリング / シード層 / アナターゼ / 多結晶薄膜 / アモルファス / 結晶化 / 透明導電膜 / 2段階成膜
研究概要	スパッタ法を用いて作製した、NbドープTiO_2多結晶薄膜で透明導電性を実現させることに取り組んだ。H19年度は、アモルファス薄膜をアニールで結晶化させることによって、高い導電性が得られることを示した。実用的な透明導電体に要求される抵抗率(ρ=5×10^<-4>Ωcm)に迫るρ=6.5×10^<-4 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (24件うち査読あり 24件) 学会発表 (35件) 備考 (2件)