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非晶質材料の光誘起構造変化とレーザーアブレーション測定による評価

研究課題

研究課題/領域番号 10450329
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

鯉沼 秀臣  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (70011187)

研究分担者 角谷 正友  静岡大学, 工学部, 助手 (20293607)
松田 彰久  電子技術総合研究所, 薄膜シリコン系太陽電池 スーパーラボ, 室長
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
1999年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1998年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
キーワードレーザー脱離飛行時間型質量分析 / KCN処理 / a-Si:H / 光劣化抑制 / レーザーアブレーション / ZnO / 飛来種 / KCN処理a-Si:H / レーザー脱離飛行時間型質量分析器 / 酸化亜鉛 / アモルファスシリコン
研究概要

1.KCN処理したa-Si:H簿膜のLDTOF-MS解析
a-Si:Hの光劣化を抑制することを目的に、KCN溶液(溶媒:エタノール、0.1M)+クラウンエ一テル(18-クラウン6-エ一テル,0.2M)混合溶液中でa-Si:Hを処理した。4分間KCN処理した年a-Si:Hは40時間の光照射に対して、光導電率、暗導電率とも劣化が観測されなかった。KCN処理時間を変えたa-Si:HのLD TOF-MS解析を行ったところ、欠陥密度を示唆するアブレーションしきい値(E_<th>)が徐々に増加し、3-4分間で最もE_<th>が高いことが分かった。また、LD-TOF-MS及びSIMS測定の結果、CN^-を意味するmass26のシグナルが処理時問と共に増加することが確認された。これらの結果は、KCN処理によってa-Si:H中のダングリングボンドを新たに終端した配位性の強いCN^--が、光照射によるダングリングボンドの発生を抑制したと考えられる。
2.酸化物、窒化物、ZnSのLD TOF-MS解析
LD TOF-MSで得られたマススペクトルはSIMSでのものとほぽ同等であったため、LD TOF-MSを用いて不純物の同定にも使えることが分かった。これを利用して、酸化物ZnOターゲットめ高純度化への洗浄方法を確立することができた。レーザーアブレーションによる薄膜作製を考えた場合、むしろLD TOF-MSの方が基板に到達する飛来種の解析には向いている手法と言える。
p型ZnO作製のためGaN,AINをLD TOF-MS測定したが、co-dopeとして働くGaN_2,AlN_2飛来種を確認することができなかった。ZnSのLD TOF-MS測定でZnS分子状飛来種があることが確認された。通常MOCVDやMBEではZn,Sの蒸気圧が高いため、300℃以下に抑えられていた基板温度をレーザーアブレーションでは800℃まで高めることができた。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] M. Sumiyta et al.: "Properties of amorphous carbon films characterized by laser dessorption time of flight mass specttroscopy"Journal of Non-Crystalline Solids. 227・230. 632-635 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al: "An ab-initio molecular-orbital study on hydrogen-abstaction reactions at the growing surface of hydrogenated amorphous silicon"Journal of Applied Physics. 84・1. 606-610

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koinuma: "電界効果を用いる新型高効率アモルファス太陽電池の開発"平成11年度国際共同研究助成事業成果報告会予稿集. 227.230. 632-635 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al: "An ab-inito molecular-orbital analysis on the initial plasma CVD process of a -Si:H film on glass subatrate"Thin Solid Films. 316. 134-138 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al: "Device simulation and fabrication of field effect solar cells"Bull. Mater. Sci.. 22・,3. 729-733 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshimoto et al: "Epitaxial diamond growth on sapphire in an oxidiziang environment"Nature. 398・6734. 340-342 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Ohtomo et al: "Structure and optical properties of ZnO/Mg_<0.2>Zn_<0.8>O superlattices"Appl. Phys. Lett. 75・5. 980-982 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sumiya et al.: "Properties of amorphous carbon films characterized by laser desorption time of flight mass specttroscopy"Journal of Non-Crystalline Solids. 227.230. 632-635 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al.: "An ab-initio molecular-orbital study on hydogen-abstaction reactions at the growing surface of hydrogenated amorphous silicon"Journal of Applied Physics. 84.1. 606-610 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al.: "An ab-initio molecular-orbital analysis on the initial plasma CVD process of a-Si:H films on glass subatrate"Thin Solid Films. 316. 134-138 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Miyazaki et al.: "Device simulation and fabrication of field effect solar cells"Bull. Mater. Sci.. Vol. 22, No. 3. 729-733 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yoshimoto et al.: "Epitaxial diamond growth on sapphire in an oxidizing environment"Nature, Voi.. 398, No. 6734. 340-342 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. koinuma: "Development of Amorphous field Effect Solar Cells with Ultra-high Efficiency"The Presentation on results concerning the International Joint Research Grant Program. 17-26 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Ohtomo et al.: "Structure and optical properties of ZnO/MgィイD20.2ィエD2ZnィイD20.8ィエD2O superlattices"Appl. Phys. Lett. Vol. 75 Nol. 7. 980-982 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tamura: "Epitaxial growth of ZnO films on lattice-mached ScAIMgO_4 (0001) substrates"J.Cryst.Growth. (In press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ohtomo: "Epitaxial growth of single crystalline ZnO films towards novel transparent optelectronics"Proc.the 3rd Symp.on Atomic-Scale Surface and Interface Dynamics. 147-150 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sumiya et al: "Properties of amorphous carbon films characterized by laser desorption time of flight mass specttroscopy" JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS. 227・230. 632-635 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyaazaki et al: "An ab initio molecular-orbital study on hydrogen-abstraction reactions at the growing surlace of hydrogenated amorphous silicon" JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. 84・1. 606-610 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyazaki et al: "An ab-initio molecular-orbitaal analysis on the initial plasma CVD process of a-Si : H film on glass subatrate" THIN SOLID FILMS. 316. 134-138 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohnishi et al: "Coaxial impact-collision ion scatterring spectroscopy analysis of ZnO this films and single crystals" MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING B. 56. 256-262 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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