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2022 Fiscal Year Annual Research Report

希土類添加アモルファス酸化物半導体の探索とガラス基板上への直流駆動発光素子の形成

Research Project

Project/Area Number 20H02433
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

井手 啓介  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70752799)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsアモルファス酸化物半導体
Outline of Annual Research Achievements

室温で作製できる半導体としてアモルファス酸化物半導体(AOS)が知られている。応募者は過去に、このAOSの低いプロセス温度を無機蛍光体の作製に応用することを提案し、実証してきた。さらに、予期しなかった結果として、得られたAOS蛍光体が優れた電気特性を示すことも明らかになった。そこで、蛍光体でありながら良好なキャリア輸送特性をもつ本材料の特徴を利用すれば、セラミックスのような無機酸化物で直流駆動型発光ダイオードを、しかも低プロセス温度でガラス上に作製出来ると考え、それを実証することを目的に研究した。AOS蛍光体の最適化や、電気特性の調査を行い、さらに薄膜トランジスタ構造を使うことでデバイスシミュレータによる欠陥準位の調査も行った。最終的に、これまで見出してきた条件を駆使し、AOS蛍光体を発光層にもつ直流駆動型発光ダイオードの試作を行った赤、緑、ピンクの明瞭な発光が得られ、分光特性や電流電圧特性、発光効率などの評価を行った。共鳴光電子分光や硬X線を使った調査により、発光メカニズムの議論をし最終成果物としてApplide Physics Letters誌への掲載に至った。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Fudan University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Fudan University
  • [Journal Article] Low-temperature-processable amorphous-oxide-semiconductor-based phosphors for durable light-emitting diodes2022

    • Author(s)
      Ide Keisuke、Watanabe Naoto、Katase Takayoshi、Sasase Masato、Kim Junghwan、Ueda Shigenori、Horiba Koji、Kumigashira Hiroshi、Hiramatsu Hidenori、Hosono Hideo、Kamiya Toshio
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 121 Pages: 192108~192108

    • DOI

      10.1063/5.0115384

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アモルファス酸化物半導体における機能開拓の最前線2023

    • Author(s)
      井手啓介, 細野秀雄, 神谷利夫
    • Organizer
      第70回応用物理学会 春季学術講演会 シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 超高真空スパッタリング装置を用いた高移動度多結晶 Zn3N2 薄膜2022

    • Author(s)
      清水篤,井手啓介,片瀬貴義,平松秀典,細野秀雄,神谷利夫
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第19回研究集会「新半導体材料・デバイス:SDGs実現へ向けて」
  • [Presentation] ZnO中の水素複合欠陥2022

    • Author(s)
      HeXinyi,片瀬貴義,井手啓介,細野秀雄,神谷利夫
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第19回研究集会「新半導体材料・デバイス:SDGs実現へ向けて」
  • [Presentation] アモルファス 12CaO・7Al2O3 を用いた ReRAM2022

    • Author(s)
      門野太助,井手啓介,片瀬貴義,平松秀典,細野秀雄,神谷利夫
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第19回研究集会「新半導体材料・デバイス:SDGs実現へ向けて」
  • [Presentation] スパッタリング法によるアモルファス酸化ガリウム薄膜の作製とダイオー ド特性の評価2022

    • Author(s)
      嵯峨野太一,井手啓介,片瀬貴義,平松秀典,細野秀雄,神谷利夫
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第19回研究集会「新半導体材料・デバイス:SDGs実現へ向けて」
  • [Presentation] Suppressing Hydrogen Diffusion and Enhancing Reliability of Short-Channel InGaZnO Thin Film Transistors by Bottom-Gate Oxide Engineering2022

    • Author(s)
      K. Zhou,井手啓介,片瀬貴義,神谷利夫,B. Huang,P. Yen,T. Chang,S. M. Sze
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第19回研究集会「新半導体材料・デバイス:SDGs実現へ向けて」
  • [Presentation] Liwei Li,井手啓介,片瀬貴義,細野秀雄,神谷利夫Local bonding structures in amorphous oxide semiconductors studied by DFT and machine-learning potential2022

    • Author(s)
      Liwei Li,井手啓介,片瀬貴義,細野秀雄,神谷利夫
    • Organizer
      第60回日本セラミックス協会 セラミックス基礎科学討論会
  • [Presentation] Electronic Structures and Defects Analysis of Amorphous Oxide Semiconductor toward IGZO Display Application2022

    • Author(s)
      Keisuke Ide
    • Organizer
      International Display Workshops
    • Invited
  • [Remarks] 神谷研究室

    • URL

      https://www.msl.titech.ac.jp/~tkamiya

URL: 

Published: 2023-12-25  

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