2014 Fiscal Year Annual Research Report
触媒反応生成高エネルギー水分子ビームを用いた高品位酸化亜鉛薄膜成長技術の構築
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24360014
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
安井 寛治 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70126481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 英彦 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00313502)
梅本 宏信 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80167288)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 触媒反応 / 酸化亜鉛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、白金ナノ粒子表面での水素，酸素の燃焼反応を用いた金属酸化物薄膜の堆積技術をもとに、(1) 次世代紫外LDや紫外LED作製のための高品位ZnO結晶膜の成長とp型ドーピング技術の構築
(2) 低抵抗ZnO系透明導電膜作製のための省エネルギーCVD技術の構築
(3) 触媒反応により生成した高エネルギーH2Oビームのエネルギー状態、構成活性種の同定と気相反応の解析 を行うことを目的としている。
これまでの2年間で(1)の高品位ZnO結晶膜の成長については一定の成果を得ている。また(2)の低抵抗ZnO系透明導電膜作製についてはサファイア基板上でアルミニウムのドーピングにより1E20 cm-3の電子濃度で54cm2/Vsの高い電子移動度の膜も得、更にガラス基板上で低温バッファー層の挿入により直接堆積膜にくらべ、約10cm2/Vs大きな電子移動度の結晶膜を得た。(3)については真空紫外レーザーを用いた一光子レーザー誘起蛍光法によるラジカルの検出を行ったが、反応空間でのガス圧が１Pa以下と低いため検出出来なかった。
最終年度であるH26年度は以下の研究成果を得た。
(1)に関して窒素ドーピング用のガスとしてNOガスを添加した結果、P型結晶は得られなかったもののガスの添加に伴い電子濃度の減少が見られ、窒素ドーピングの可能性が推察された。並行して低温でのフォトルミネッセンス測定において強い自由励起子による発光、強いイオン化ドナー束縛励起子由来の発光を観測し、NOドーピングにより結晶品質の向上が見られた。(2)に関してはガラス基板上への堆積において成長初期層にN2Oガスを添加する事で、31 cm2/Vsの大きな電子移動度結晶膜を得た。(3)に関してはH2Oビーム中に熱電対を挿入する事で、反応空間での断熱膨張過程での冷却状態を観測したところ、開口角の大きなノズルから噴出されたH2Oビーム程、低温になることが分かった。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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