2008 Fiscal Year Annual Research Report
光キャリアドーピングによる遷移金属酸化物の物性制御
| Project/Area Number |
16076208
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
廣井 善二 The University of Tokyo, 物性研究所, 教授 (30192719)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤森 淳 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10209108)
|
|---|
| Keywords | 遷移金属酸化物 / 強相関電子系 / ヘテロ接合 / 光キャリア注入 / 光電子分光 / 透明酸化物伝導体 |
|---|
| Research Abstract |
透明酸化物酸化物半導体として有名なSnO_2薄膜をTiO_2およびAl_2O_3基板上に作製し, 紫外線照射を行った, その結果, 紫外線照射により数桁電気抵抗が減少することを見出した. この減少は室温においても起こり, 光を切った後でも低抵抗状態を保つ. よって, 永続的光電流が観測される. その原因を明らかとするために、様々な酸素欠損量をもつSnO_2薄膜を作製し、紫外線による電気抵抗の減少、その緩和課程、ホール起電力測定によるキャリア数の見積、様々なガスの効果について調べた。その結果、大きな電気抵抗変化の原因が、吸着酸素の脱離とそれに伴う粒界ポテンシャルの変化にあることを示した。これを応用して、様々な透明酸化物半導体薄膜に光で伝導パスを作製する方法を提案した。
また, ペロブスカイト型マンガン酸化物における化学ポテンシャル・シフトの系統的な研究を進め, 従来のフィリング制御によるシフトに加えて, バンド幅制御によるシフトを求めた。バンド幅制御による化学ポテンシャル・シフトを求めるために, La_<1-x>SrxMnO3, Nd_<1-x>SrxMnO_3, Pr_<1-x>CaxMnO3(0<x<1)の3系の化学ポテンシャルを測定し, それらのデータをバンド幅をパラメータとして内挿した。その結果, バンド幅に依存した化学ポテンシャル・シフトを抽出でき, 二重交換系に関する古川の理論の予想を検証した。
|
