1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01460138
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
伊藤 謙太郎 信州大学, 工学部, 教授 (20020977)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中沢 達夫 信州大学, 工学部, 助手 (70126689)
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| Keywords | 金属-半導体接触ダイオ-ド / 酸化物半導体 / 水素センサ / 正の抵抗温度係数 / 陽極酸化膜 / Pd薄膜 / Au薄膜 |
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| Research Abstract |
酸化物半導体としてのSr_xBa_<1-x>TiO_3(0≦x≦0.8)セラミックスにPd薄膜を真空蒸着法によって堆積し、金属-半導体接触を形成した。このダイオ-ドはアルゴン雰囲気あるいは乾燥空気中の水素に応答し、ダイオ-ドの暗電流-電圧特性が変化した。すなわち、順方向電流を一定に保ったときのダイオ-ドにおける電圧降下は水素によって減少した。なお、逆方向電流-電圧特性は水素によって変化するものと変化しないものがある。これらの結果はダイオ-ドが水素に対して不感の漏洩抵抗と水素に対して感度を有するダイオ-ドからなる並列回路にほぼ等価であることを示している。ダイオ-ドの順方向電圧降下の乾燥空気中の水素分圧に対する依存性を調べ、それはLuntstromらがPd-MOSトランジスタにおいて示した吸着の理論式に従うことを明らかにした。
上記酸化物半導体の表面を陽極酸化したのち、その上に真空蒸着によってAu薄膜を堆積してダイオ-ドを形成した。この構造のダイオ-ドは逆方向バイアス時に正の抵抗温度係数を示すことが見い出された。この効果はセラミックスのキュリ-温度以上ばかりでなくキュリ-温度以下においても観測された。従来のPTC(Positive Temperature Coefficient)サ-ミスタが焼結体バルク中に分布して存在する粒界の電位障壁に基づいているのに対して、本研究におけるPTC効果は単一の表面障壁層に基づいているという特徴を有する。このダイオ-ドの逆方向電流は紫外線照射によってかなり増加することがわかった。ダイオ-ドにおける光応答の波長依存性を測定して、応答は波長300nmの光に対して最大値をとることを明らかにした。また、吸収端に対応する光子エネルギ-は3.2eVであり、この値は半導体の禁制帯幅に一致する。このダイオ-ドにおけるPTC効果の詳細については現在検討中であるが、陽極酸化膜をトンネルする電子が関与しているものと考えられる。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] Kentaro Ito: "Positive temperature coefficient of resistance in metal-semiconductor contacts" J.Applied Physics. 65. 1982-1986 (1989)
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[Publications] Kentaro Ito: "PTC effect in diode consisting of metal-insulator-semiconducting titanate ceramics structure" 7th International Meeting on Ferroelectricity,Saarbrucken,1989.
