2008 Fiscal Year Annual Research Report
高温作動デバイスへの応用を目指したセラミックスヘテロ接合の高温光・電子物性の研究
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06J05355
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀切 文正 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | SrTiO_3 / 欠陥化学 / Schottky / 導電率 / 界面 / 高温デバイス / トンネル効果 / 太陽電池 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、セラミックスヘテロ接合の高温光・電子物性を用いた、太陽電池やトランジスタなどの高温作動デバイス作製のための設計指針を得ることである。本年度は、界面の電流-電圧特性の解析により、ヘテロ界面の高温における障壁形成機構の解明を行った。また、設計上必要な欠陥化学と半導体物理の関係性についても理論的な検討を行った。
本年度の主な研究業績は、デバイス作製の基礎となるヘテロ接合界面の高温における障壁形成機構の解明である。界面の電流-電圧特性の解析の結果、高温における障壁形成機構は、障壁高さが金属電極の仕事関数に依存しないバーディーンモデルであることがわかった。この原因としては陽イオン欠陥や表面への酸素吸着などにより界面準位が形成されたためと考えられる。以上より、これまで得られている高温でのバルクの熱力学物性値や、高温での空乏層厚さやオーミック接合設計のための知見などと合わせて、高温光・電子デバイスの設計が可能になった。また、高温でのキャリア濃度の制御に必要な欠陥化学と半導体物理の関係性については、基本的に等価であることが確認された。以上の研究成果は、2008年10月に開催された"PACIFIC RIM MEETING ON ELECTROCHEMICAL AND SOLID-STATE SCIENCE 2008"にて発表した。上記の通り、本研究ではセラミックスヘテロ接合を用いた高温光・電子デバイス作製のための設計指針を得ることができた。
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