2012 Fiscal Year Annual Research Report
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23655188
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉川 信一 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10127219)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本橋 輝樹 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00323840)
鱒渕 友治 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80466440)
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| Keywords | ナノワイヤ / 酸窒化ガリウム / ガリウム亜鉛酸窒化物 / 酸窒化ニオブ / 多形 |
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| Research Abstract |
金属窒化物および酸窒化物では、金属元素の種類により窒素との化学結合の熱的な安定性が大きく異なる。この安定性の差異を利用して微量のニッケルやコバルトをドープして酸窒化ガリウムを合成すると、そのナノワイヤが生成することを見出した。本研究ではこの酸窒化ガリウム半導体ナノワイヤの長尺化および高結晶性化を図るとともに、酸窒化ニオブ超伝導体を合成する際にもニッケルを共存させて、ナノワイヤが生成するかを検討することを目的とした。
１．微量のNiを共存させて得られた幅30～150nm、長さ25μmの酸窒化ガリウムナノワイヤを種結晶として結晶成長を試み、750～800℃の成長温度では～150μｍまで長尺化した。
２．既に得られていた酸窒化ガリウムナノワイヤでは、酸素を含むところから窒化ガリウム（3.4eV）よりも高エネルギーの4.3eVに弱いバンド端吸収が見られた。この吸収強度を改善するためにナノワイヤの結晶性を高めることを目指して、同型構造を持つZnOでGaN を部分置換した(Ga1-xZnx)(N1-xOx)ナノワイヤを得た。
３．1000℃で酸窒化ニオブを合成したところ、Ni無添加では超伝導相δ-Nb(N,O)が主相であったが、添加すると非超電導相δ’-Nb(N,O)が主相になった。また1300℃でNi添加した場合には、10μｍ程度の六方晶的な自形に成長したε-Nb(N,O)が得られた。微量のNiが共存することによって、結晶相や形態が変化することが明らかになった。
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