2012 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化によるナノワイヤー架橋構造を用いた深紫外線センサーの開発
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22360056
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
J・J Delaunay 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80376516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小出 康夫 独立行政法人物質・材料研究機構, センサ材料センター/ナノテクノロジー 融合支援センター, 統括マネージャー (70195650)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 半導体ナノワイヤー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造生成手法を用いた太陽光ブラインド型の深紫外線センサーを開発することである。深紫外線は、火災検知や水・空気の浄化等のインフラ設備に利用されている。従来の光電子増倍管式深紫外線センサーは、高コスト・駆動電圧が高い・消費電力が多い等の問題点がある。この問題点に対して本研究は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造を深紫外線センサーとして提案し、低コスト化、低駆動電圧化、低消費電力化を実現する。
化学気相成長法を用いて、単結晶性のβ-Ga2O3ナノワイヤーを生成するため、炉内圧力・炉内温度・材料ガスの分圧について最適化を行った。生成したナノワイヤーの結晶性の分析には、光ルミネセンスおよび光電流応答スペクトルを用いた。
今年度の目的は、雰囲気ガスがβ-Ga2O3ナノワイヤーを用いた深紫外線の性能に与える影響を評価することであった。先行研究から、一般の紫外線センサーは雰囲気ガスの変化に敏感に応答することが知られている。したがって、本研究で試作した深紫外線センサーにも同様の特性があると予想された。深紫外線センサーの雰囲気ガスに対する応答は、β-Ga2O3ナノワイヤーの結晶欠陥に由来し、主に、酸素欠陥部への酸素の吸着が主要因とされている。雰囲気ガスに左右されない堅牢な性能のため、酸素欠陥の無い良好なβ-Ga2O3ナノワイヤーの結晶性が求められる。
本研究では化学気相成長法を用いて、β-Ga2O3ナノワイヤーを試作した。透過型電子顕微鏡および光ルミネッセンスの結果から結晶性を評価したところ、酸素欠陥の少ない良好な結晶であることが分かった。アルゴン雰囲気および酸素雰囲気で深紫外線センサーの性能を評価したところ、雰囲気ガスにセンサー性能が左右されず、堅牢な応答性を有することが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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