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Electron field emission in air from 5H-BN micro-cone films prepared by plasma-assisted laser CVD

Research Project

Project/Area Number 19360022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

KOMATSU Shojiro (2010)  National Institute for Materials Science, 半導体材料センター, グループリーダー (60183810)

KOMATSU Shojiro (2007-2009)  National Institute for Materials Science, 半導体材料センター, グループリーダー (70343845)

Project Period (FY) 2007 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2010: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2009: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords電子放出 / レーザ / プラズマ / BN / 薄膜
Research Abstract

The characteristics of electron field emission in sp^<3->bonded 5H-BN films prepared by laser-assisted plasma CVD wer studied. Their merits originated from mainly three factors. The first is the surface effect due to the electric dipole moment formed by the chemisorbed hydrogena and nitrogen atoms, which favors the electron field emission. The second is the effective work function inherent in the new crystal structure of the sp^<3->bonded BN polytypic forms. The third is the surface morphology made of micro-cones that favored the emission due to the geometrical enhancement of the local electric field. The combinatorial effect of these factors enabled the electron field emission evem in the air. The new structures of sp^<3->bonded BN were successfully prepared by this method and the new analytic method using a diagram for understanding the strcutural stability of polytypes was established and utilized for the fabrication of these BN films.

Report

(6 results)
  • 2010 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2009 Annual Research Report   Self-evaluation Report ( PDF )
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (96 results)

All 2011 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (68 results) Patent(Industrial Property Rights) (13 results)

  • [Journal Article] Photoinduced Phase Transformations in Boron Nitride : New Polytypic Forms of sp3-Bonded (6H- and 30H-) BN2010

    • Author(s)
      Shojiro Komatsu, Kazuaki Kobayashi, Yuhei Sato, Daisuke Hirano, Takuya Nakamura, Takahiro Nagata, Toyohiro Chikyo, Takayuki Watanabe, Takeo Takizawa, Katsumitsu Nakamura, Takuya Hashimoto
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    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C

      Volume: 114 Pages: 13176-13186

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      小松正二郎
    • Organizer
      AEPSE 2009(招待)
    • Place of Presentation
      BEXCO Convention Center,釡山,韓国
    • Year and Date
      2009-09-22
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  • [Presentation] 導電性sp3結合性BN薄膜のレーザ支援プラズマCVD法による低温合成/Low-temperature synthesis of conductive sp3-bonded nH-BN films (n=5,6,…) by laser-assisted plasma CVD2009

    • Author(s)
      中村拓也,小松正二郎,他
    • Organizer
      2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学,富山市
    • Year and Date
      2009-09-11
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    • Author(s)
      中村拓也, 小松正二郎, 他
    • Organizer
      2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学,富山市
    • Year and Date
      2009-09-11
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  • [Presentation] sp3-結合性p型BN/n型Siヘテロ接合の作製と光起電力特性評価,Photovoltaic effects in sp3-bonded p-type BN/n-type Si heterojunction prepared by laser-assisted plasma CVD2009

    • Author(s)
      中村拓也,小松正二郎, 他
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会(社団法人 応用物理学会)
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-31
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  • [Presentation] sp3-結合性p型BN/n型Siヘテロ接合の作製と光起電力特性評価 Photovoltaic effects in sp3-bonded p-type BN / n-type Si heterojunction prepared by laser-assisted plasma CVD2009

    • Author(s)
      中村拓也, 小松正二郎, 他
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会(社団法人 応用物理学会)
    • Place of Presentation
      筑波大学つくば市
    • Year and Date
      2009-03-31
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  • [Presentation] BN/Siヘテロ太陽電池作製用レーザ支援プラズマCVD Laser-assisted plasma CVD for the fabrication of BN/Si hetero junction solar cell2009

    • Author(s)
      小松正二郎, 他
    • Organizer
      太陽電池製造用新規プラズマ源に関する研究会(プラズマ核融合学会)
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-03-26
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  • [Presentation] BN/Siヘテロ太陽電池作製用レーザ支援プラズマCVD Laser-assisted plasma CVD for the fabrication of BN/Si hetero junction solar cell2009

    • Author(s)
      小松正二郎, 他
    • Organizer
      太陽電池製造用新規プラズマ源に関する研究会(プラズマ核融合学会)
    • Place of Presentation
      九州大学福岡市
    • Year and Date
      2009-03-26
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  • [Presentation] 10H-SiC, 12H-BNの第一原理計算 First-principles study of 10H-SiC and 12H-BN2009

    • Author(s)
      小林一昭, 小松正二郎
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会(社団法人 応用物理学会)
    • Place of Presentation
      筑波大学つくば市
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  • [Presentation] 10Hポリタイプ構造における、BN, AlN, SiCの第一原理計算 First-Principles Stud of 10H polytypes for BN, AlN, and SiC2009

    • Author(s)
      小林一昭, 小松正二郎
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会(日本物理学会)
    • Place of Presentation
      立教大学東京都
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  • [Presentation] 多様な窒化硼素ポリタイプの第一原理計算 First-Principles Study of various BN polytypes2009

    • Author(s)
      小林一昭, 小松正二郎
    • Organizer
      Supercomputing in Solid State Physics 2009(東京大学物性研究所)
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所柏市
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  • [Presentation] BN/Siヘテロダイオード太陽電池BN/Si heterodiode solar cell2008

    • Author(s)
      小松正二郎
    • Organizer
      高分子同友会勉強会(社団法人 高分子同友会)
    • Place of Presentation
      (社)高分子同友会事務局
    • Year and Date
      2008-11-18
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    • Author(s)
      小松正二郎
    • Organizer
      高分子同友会勉強会(社団法人 高分子同友会)
    • Place of Presentation
      (社)高分子同友会事務局、東京都
    • Year and Date
      2008-11-18
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  • [Presentation] 新機能性BN薄膜のレーザプラズマ同期CVD2008

    • Author(s)
      小松正二郎
    • Organizer
      ISBB2008
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ, 松江市
    • Year and Date
      2008-09-08
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  • [Presentation] 高密度BNナノ構造の光支援相変化Photo-assisted phase transformation method for the fabrication of dense-phase BN nanostructures2008

    • Author(s)
      小松正二郎, 他
    • Organizer
      IUMRSアジア国際会議2008(日本MRS)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
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    • Author(s)
      小松正二郎, 他
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      ISBB2008(ISBB2008組織委員会)
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      くにびきメッセ
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    • Author(s)
      小松正二郎, 他
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学
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    • Author(s)
      佐藤裕平, 小松正二郎, 他
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学
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    • Author(s)
      小松正二郎, 他
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学
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    • Author(s)
      小松正二郎
    • Organizer
      ICCE-16(ICCE-16組織委員会)
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      中国(昆明市)
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      小松正二郎
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      14th International Conference on Solid Films and Surfaces (ICSFS実行委員会)
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      小松正二郎, 他
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      IUMRSアジア国際会議2008(日本MRS)
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      名古屋国際会議場名古屋市
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      小林一昭, 小松正二郎
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    • Author(s)
      小林一昭, 小松正二郎
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      小林一昭, 小松正二郎
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      早稲田大学理工学部東京都
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      小松正二郎, 他
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      ISBB2008(ISBB2008組織委員会)
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      小松正二郎, 他
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      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学春日井市
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      佐藤裕平, 小松正二郎, 他
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      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学春日井市
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      平野大輔, 小松正二郎, 他
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      第69回応用物理学会学術講演会(社団法人 応用物理学会)
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      中部大学春日井市
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      小松正二郎
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      ICCE-16(ICCE-16組織委員会)
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      小松正二郎
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      アイルランド(ダブリン市) Trinity College
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      小松 正二郎
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      小松正二郎, 他
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      National Cultural Center, Minsk, Belarus
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      2007-05-28
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      AEPSE-2007
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      小松正二郎/岡田勝行/守吉佑介
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人物質・材料研究機構
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      2004-371693
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      独立行政法人物質・材料研究機構
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      2010-10-22
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      小松正二郎/知京豊裕/岡田勝行/守吉佑介
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人物質・材料研究機構
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      2010-07-20
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      2008-03-26
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      2008-081863
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      2008-03-26
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      (独) 物質・材料研究機構
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      2008-081434
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      2008-03-26
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      小松正二郎, 知京豊裕, 佐藤祐平, 平野大輔
    • Industrial Property Rights Holder
      (独) 物質・材料研究機構
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      2008-081441
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      2008-03-26
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    • Industrial Property Rights Holder
      (独) 物質・材料研究機構
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      2008-081863
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      2008-03-26
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      小松正二郎, 岡田勝行, 守吉佑介
    • Industrial Property Rights Holder
      (独) 物質・材料研究機構
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      2008-09-09
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    • Industrial Property Rights Holder
      岸 輝雄
    • Industrial Property Number
      2008-081434
    • Filing Date
      2008-03-26
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      小松 正二郎/知京 豊裕/佐藤 裕平/平野 大介
    • Industrial Property Rights Holder
      岩 輝雄
    • Industrial Property Number
      2008-081441
    • Filing Date
      2008-03-26
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    • Inventor(s)
      小松 正二郎/知京 豊裕/佐藤 裕平/平野 大輔
    • Industrial Property Rights Holder
      岸 輝雄
    • Industrial Property Number
      2008-081863
    • Filing Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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