2016 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of transparent conducting materials by topotactic fluorinating reaction
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15H06901
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
重松 圭 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (40754578)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 酸化物 / アモルファス半導体 / トポタクティック反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パルスレーザー堆積法とトポタクティック反応を組み合わせることで、フッ素添加したアモルファスZnOXの合成を目指した。パルスレーザー堆積法により酸素欠陥を含むアモルファスZnO薄膜を作製、前駆体として使用しポリフッ化ビニリデンを用いたフッ素化を試みたところ、表面のごく近傍でフッ素化反応が停止することが判明した。このフッ素化反応は前駆体に酸素不足ZnOを用いた場合でも改善は見られなかった。薄膜のフッ素化においても前駆体の酸素欠損量以外のファクターが重要であることを示唆する。フッ化亜鉛を過酸化水素水に接触させフッ素ドープZnO薄膜を作成するプロセスでは、反応時の薄膜の溶液への流出が生じ、半導体特性に適する薄膜は得られなかった。
上記に並行して、移動度の大きいアモルファス半導体であるZnONにGaを添加した際の安定性と特性変化を調べた。パルスレーザー堆積法によってGaを1%を置換したアモルファスZnONのにおいて、パルスレーザー堆積法におけるプロセスウインドウを調べたところ、Ga添加なしのときと同様に、パルスレーザーのフルエンスを抑えることでアモルファス薄膜を得ることができた。Ga置換量を5%以上に増大させると、原料からのアブレーションに要するエネルギーが増大し、アモルファス薄膜は得られなかった。Ga1%添加ZnON薄膜の光学特性とホール効果測定を行ったところ、バンドギャップの増大とキャリア濃度の低下が見られた。さらに、大気中での電気抵抗率の経時変化を追跡したところ、電気抵抗率が80日以上維持する結果が得られた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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