• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Research on physical properties of SiGe clathrate having direct gap in visible region

Research Project

Project/Area Number 17H03234
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Kume Tetsuji  岐阜大学, 工学部, 教授 (30293541)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福山 敦彦  宮崎大学, 工学部, 教授 (10264368)
鵜殿 治彦  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (10282279)
大橋 史隆  岐阜大学, 工学部, 准教授 (20613087)
今井 基晴  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 上席研究員 (90354159)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2017: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Keywords半導体クラスレート / 薄膜II型クラスレート / IV族元素 / IV族半導体クラスレート / 電子・電気材料 / 太陽電池 / クラスレート / クラスレート薄膜 / 薄膜
Outline of Final Research Achievements

The result of this research project is that we have obtained new knowledge about the SiGe clathrate, which is expected as a next-generation semiconductor material, in the following four points. 1. Ge clathrate thin film was formed on a transparent (insulated) substrate, and the light transmission spectrum was clarified for the first time. 2. We succeeded in producing the SiGe clathrate, and obtained information on its optimum synthesis conditions and crystal structure. 3. We proposed a new fabrication method for clathrate thin film and succeeded in producing a higher quality thin film in a short time. 4. We gained insight into the important parameters for the formation of clathrate thin films.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

半導体産業の根幹をなしているIV族元素Si、Geの新しい結晶構造であるクラスレートは、古くから注目されてきた材料の一つである。本課題により、クラスレートの薄膜状合成に道筋を得たことで、今後この物性を実験的に調べることが可能になった。通常のダイヤモンド構造よりも優れるとされるクラスレートの太陽電池材料としての可能性を見出すことになれば、従来にない安価で高性能の太陽電池材料として半導体産業に大きなインパクトを与えることになる。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 3 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Electron spin resonance, dynamic Jahn-Teller effect, and electric transport mechanism in Na-doped type II silicon clathrates2020

    • Author(s)
      Yamaga Mitsuo、Kishita Takumi、Goto Kouhei、Sunaba Shogo、Kume Tetsuji、Ban Takayuki、Himeno Roto、Ohashi Fumitaka、Nonomura Shuichi
    • Journal Title

      Journal of Physics and Chemistry of Solids

      Volume: 140 Pages: 109358-109358

    • DOI

      10.1016/j.jpcs.2020.109358

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of Si Clathrate Films with Various Annealing Conditions2020

    • Author(s)
      Tanaka K.、Kumar R.、Maeda T.、Ohashi F.、Jha H. S.、Kume T.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Conference Proceedings

      Volume: 8 Pages: 011101-011101

    • DOI

      10.7567/jjapcp.8.011101

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preparation of Guest Free Type?II Si?Ge Clathrate Using Ionic Liquid Method2020

    • Author(s)
      Hisamatsu H.、Yamada K.、Ohashi F.、Jha H. S.、Kume T.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics Conference Proceedings

      Volume: 8 Pages: 011302-011302

    • DOI

      10.7567/jjapcp.8.011102

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] X-Ray Diffraction Investigation of Lithium Silicides under High Pressure2020

    • Author(s)
      Iwasa H.、Ikemoto S.、Ohashi F.、Jha H. S.、Kume T.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics: Conference Proceedings

      Volume: 8 Pages: 011302-011302

    • DOI

      10.7567/jjapcp.8.011302

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Growth of Ge clathrate on sapphire and optical properties2020

    • Author(s)
      Kumar R.、Maeda T.、Hazama Y.、Ohashi F.、Jha H. S.、Kume T.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 59 Issue: SF Pages: SFFC05-SFFC05

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab6e0a

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Semiconducting ternary Si clathrates2020

    • Author(s)
      Imai Motoharu
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 59 Issue: SF Pages: SF0804-SF0804

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab69e1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 半導体Siクラスレート2019

    • Author(s)
      今井基晴,久米徹二
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 53 Pages: 17-30

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Group IV clathrates for photovoltaic applications2017

    • Author(s)
      Kume Tetsuji、Ohashi Fumitaka、Nonomura Shuichi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Issue: 5S1 Pages: 05DA05-05DA05

    • DOI

      10.7567/jjap.56.05da05

    • NAID

      210000147753

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Si allotropes and group IV clathrates investigated under high pressures2017

    • Author(s)
      Kim Duck Young、Kume Tetsuji
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 56 Issue: 5S3 Pages: 05FA07-05FA07

    • DOI

      10.7567/jjap.56.05fa07

    • NAID

      210000147797

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical transmittance and reflectance studies and evidence of weak electron?phonon interaction in Type-I Ge clathrate Ba8Ga16Ge302017

    • Author(s)
      Udono Haruhiko、Imai Motoharu、Kojima Shuhei、Kume Tetsuji、Tanigaki Katsumi、Tajima Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 121 Issue: 17 Pages: 175105-175105

    • DOI

      10.1063/1.4983076

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A new synthesis technique for type-II Ge clathrate filme2021

    • Author(s)
      Rahul Kumar, Y. Hazama, F. Ohashi, H.S. Jha, T. Kume
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会(オンライン開催)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of ternary type II clathrate films using AlGe alloy2021

    • Author(s)
      Tun Naign Aye, Rahul Kumar, Himanshu S. Jha, Fumitaka Ohashi, Tetsuji Kume
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会(オンライン開催)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規三元系化合物 LiSi1-x Gex の合成2020

    • Author(s)
      池本 彰吾, 杉浦 優太郎, ヒマンシュ S ジャ, 大橋 史隆, 久米 徹二
    • Organizer
      第17回 「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム(岐阜)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Na内包II型Geクラスレート膜の新規合成方法2020

    • Author(s)
      Rahul Kumar, 大橋 史隆, 山田 航平, Himanshu S. Jha, 久米 徹二
    • Organizer
      第17回 「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム(岐阜)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of type II clathrate film using AlGe alloy2020

    • Author(s)
      Tun Naign Aye, Rahul Kumar, Himanshu S. Jha, Fumitaka Ohashi, Tetsuji Kume
    • Organizer
      第17回 「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム(岐阜)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth of Ge Clathrate on Sapphire and Optical Properties2019

    • Author(s)
      R. Kumar, T. Maeda, Y. Hazama, F. Ohashi, H. S. Jha, T. Kume
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Semiconducting Ternary Si Clathrates.2019

    • Author(s)
      M. IMAI
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Structural analysis of guest free type II Si-Ge clathrate,2019

    • Author(s)
      H. Hisamatsu, K. Yamada, F. Ohashi, H. S. Jha, and T. Kume
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] XRD investigation of lithium silicide under high pressure2019

    • Author(s)
      H. Iwasa, S. Ikemoto, F. Ohashi, H. S. Jha, and T. Kume
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electronic properties of Na doped type II Ge clathrate film grown on sapphire substrate,2019

    • Author(s)
      R. Tanahashi, Y. Hazama, F. Ohashi, H. Shekher Jha, and T. Kume
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Growth of Si Clathrate Films with Various Annealing Conditions,2019

    • Author(s)
      K. Tanaka, R. Kumar, T. Maeda, F. Ohashi, H. S. Jha, and T. Kume
    • Organizer
      APAC Silicide 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical and Electrical Characterizations of Ge Type II Clathrate Films Grown on Sapphire Substrate2019

    • Author(s)
      R. Kumar, T. Maeda, R. Tanahashi, Y. Hazama, F. Ohashi, H. S. Jha, T. Kume
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射光粉末XRD測定によるリチウムシリサイド化合物の高圧物性2019

    • Author(s)
      岩砂皓之、野村京平、Jha Himanshu Shekhar、大橋史隆、久米徹二
    • Organizer
      第60回高圧討論j会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] II型SiGeクラスレートの合成と構造評価2019

    • Author(s)
      久松 大峰,山田 邦彦,Himanshu S. Jha,大橋 史隆,久米 徹二
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] IV族系II型半導体クラスレートの研究開発2018

    • Author(s)
      久米徹二、大橋史隆、Jha Himanshu Shekhar
    • Organizer
      第32回シリサイド系半導体研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Li-Si系化合物の高圧XRD測定2018

    • Author(s)
      岩砂皓之,野村京平, Himanshu S. Jha,大橋史隆,久米徹二
    • Organizer
      第59回高圧討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] II型VI族半導体クラスレートの研究開発2018

    • Author(s)
      久米徹二
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Na内包II型Geクラスレート膜の光透過スペクトル評価2018

    • Author(s)
      前田 拓磨, ヒマンシュ S ジャ, 大橋 史隆, 久米 徹二, 野々村 修一
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウムシリサイド系化合物の作製と高圧物性2018

    • Author(s)
      岩砂皓之,野村京平,Himanshu S.Jha,久米徹二
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲストフリーSiGe合金クラスレートの合成2018

    • Author(s)
      山田 邦彦,Himanshu S. Jha, 久米 徹二, 大橋 史隆
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスレート作製のための小型真空蒸着装置の構築2018

    • Author(s)
      神戸 慎也,久米 徹二,Himanshu S. Jha,大橋 史隆
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 電界印加によるII型Geクラスレート膜の合成およびNa除2018

    • Author(s)
      富士岡 友也, 浅野 友紀, 大橋 史隆, 久米 徹二, ヒマンシュ シャカール ジャ, 野々村 修一
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Li-Si系化合物の合成と高圧物性2018

    • Author(s)
      岩砂皓之、野村京平、Himanshu S. Jha、久米徹二
    • Organizer
      第18回シリサイド系半導体・夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] II型SiGeクラスレートの作製2018

    • Author(s)
      山田 邦彦,Himanshu S. Jha, 久米 徹二, 大橋 史隆
    • Organizer
      第18回シリサイド系半導体・夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスレート作製のための小型蒸着装置の構築2018

    • Author(s)
      神戸 慎也, 久米 徹二, Himanshu S. Jha , 大橋 史隆
    • Organizer
      第18回シリサイド系半導体・夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Geクラスレート薄膜の光吸収スペクトル2018

    • Author(s)
      前田 拓磨, ヒマンシュ S ジャ, 大橋 史隆, 久米 徹二, 野々村 修一
    • Organizer
      第18回シリサイド系半導体・夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] II型Siクラスレートの金属との接合特性2018

    • Author(s)
      "富士岡 友也, ヒマンシュ シャカール ジャ, 大橋 史隆, 久米 徹二, 野々村 修一"
    • Organizer
      第18回シリサイド系半導体・夏の学校
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 紫外から赤外領域におけるII型Geクラスレート膜の光吸収スペクトル2018

    • Author(s)
      前田 拓磨、ジャ ヒマンシュ、大橋 史隆、久米 徹二、野々村 修一
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] "Gaフラックスを用いたK8Ga8Si38単結晶の育成 次世代太陽電池用新材料研究会"2018

    • Author(s)
      今井 基晴, 鵜殿 治彦.
    • Organizer
      第8回次世代太陽電池用新材料研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth of Type II Germanium Clathrate NaxGe136 Thin Films on Sapphire Substrates2018

    • Author(s)
      H. S. Jha, N. Sugii, F. Ohashi, T. Kume, T. Mukai, T. Ban, S. Nonomura
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲストフリーSiGeクラスレートの合成2017

    • Author(s)
      山田 邦彦, 木野 拓也, Himanshu S. Jha, 久米 徹二
    • Organizer
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲストフリーⅡ型Geクラスレート膜の合成Ⅱ2017

    • Author(s)
      鈴木 渉太, 久米 徹二, 境 健太郎, Himanshu S. Jha, 大橋 史隆, 野々村 修一, 福山敦彦
    • Organizer
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] II型Siクラスレート膜の表面自然酸化過程2017

    • Author(s)
      浅野友紀, 浦野和俊, 大橋 史隆, 久米 徹二, 伴 隆幸, 野々村 修一
    • Organizer
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] NaxSi136膜のデバイス化に向けた表面酸化膜の形成過程と金属電極との接合特性の評価2017

    • Author(s)
      伊藤 榛悟,浅野 友紀,阪上 真史,浦野 和俊,富士岡 友也,大橋 史隆,久米 徹二,伴 隆幸,野々村 修一
    • Organizer
      第14回 「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth of Type II Germanium Clathrate on Sapphire Substrates2017

    • Author(s)
      Nanto Sugii, Fumitaka Ohashi, Tetsuji Kume, Himanshu S. Jha, Tetsuya Mukai, Hideya Makino, Kansei Suzuki, Shuichi Nonomura
    • Organizer
      27th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ge基板上に作製した膜状ゲストフリーGeクラスレート2017

    • Author(s)
      鈴木渉太, H. S. Jha, 大橋史隆, 久米徹二
    • Organizer
      第17回シリサイド系半導体 夏の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体を用いたII型SiGe合金クラスレートの合成2017

    • Author(s)
      山田邦彦, H. S. Jha, 大橋史隆, 久米徹二
    • Organizer
      第17回シリサイド系半導体 夏の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Li-Si系化合物の作製およびその高圧ラマン測定2017

    • Author(s)
      野村京平, H. S. Jha, 久米徹二
    • Organizer
      第17回シリサイド系半導体 夏の学校
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi