| 研究課題/領域番号 |
09875076
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| 研究種目 |
萌芽的研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
小野寺 彰 北海道大学, 大学院理学研究科, 助教授 (40142682)
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| 研究分担者 |
小田 研 北海道大学, 大学院理学研究科, 助教授 (70204211)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1998年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1997年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | ZnO / 強誘電体 / II-VI族半導体 / 強誘電性半導体 / 強誘電薄膜 / ワイドギャップ半導体 / 電子性強誘電体 / d-p混成 / 強誘電メモリー / 電子セラミック / 構造相転移 / 混晶 |
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| 研究概要 |
II-VI族半導体ZnOのZnをLiで一部置換すると強誘電性を示すことを発見し、そのメカニズムの解明を試みた。ZnOは電子系が主因の新しいタイプの強誘電性である可能性が大きい。この系が強誘電性研究に適しているのは、構造が簡単であること、Li添加により抵抗が急激に増加し、高抵抗になる点にある。次ぎのような、基本的な誘電特性、小さい格子系の変化を明らかにした。
(1) Znを3d電子を持たないLiで世換すると、強誘電性が誘起される。
(2) SPS法で作製したセラミックスでは、転移点が470Kまで上昇した。Tc-χ相図を得た。
(3) ZnO単結晶Li雰囲気中で処理した場谷、セラミックスと同様な異常がみられる。
(4) ZnOは相転移に伴う構造変化が小さく、空間群も変化しない。
(5) 電子系のわずかな変化が相転移を誘起しうることを現象論的に示した。
酸化亜鉛は機能性酸化物として、最近広く注目を浴びている。半導体材料との整合性も良いことから、デバイスに組み込む強誘電体薄膜材料としても展開が期待される。また、In,Alドープにより高伝導度の透明電極材料になること、青色レーザーが発振可能なこと等の興味ある特性を示す。光ICなどの発光部、機能部、電極部などが一つの基礎材料で構成可能となる。また、p型のドーピングに成功すれば、透明太陽電池が可能になる。ガラス窓で被われたオフィスビルの電力源にもなりうるなど可能性にみちた次世代の夢の電子材料である。
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