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溶液法による酸化物半導体多層膜のpn接触界面の電気物性

研究課題

研究課題/領域番号 12650669
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関岐阜大学

研究代表者

大矢 豊  岐阜大学, 工学部, 助教授 (80167311)

研究分担者 伴 隆幸  岐阜大学, 工学部, 助手 (70273125)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード酸化物半導体 / 溶液法 / 薄膜 / 配向膜 / 酸化亜鉛 / ダイオード特性 / 薄膜トランジスタ / 電気伝導度 / 多層膜 / 整流特性 / 半導体薄膜ガスセンサ
研究概要

チタンテトライソプロポキシド、酢酸亜鉛、酢酸ニッケルを原料とし、エタノールアミンを添加してこれらをイソプロパノールに溶解・安定化させた。この溶液を用いて、ガラス基板上にディップ法でコーティングを行った。さらにこれを乾燥・熱処理することで、酸化物膜として得た。得られた薄膜は酸化ニッケル薄膜を除いて無色、透明であった。酸化ニッケル薄膜は若干着色していたが、透明であった。
基板としてITOをスパッタしてある耐熱ガラス上に酸化チタン、酸化ニッケルをこの順で積層して作製し、酸化ニッケル上に金電極を蒸着して電流電圧特性を測定すると、順方向で電流値が増加する整流特性が得られた。この整流特性は測定温度を300℃まで上げても得られ、ワイドバンドギャップ酸化物半導体の透明性、高温特性に優れたp-n接触多層薄膜を得ることができた。
エタノールアミンより低い沸点を有するα-ヒドロキシケトン類であるアセトール(CH_3-CO-CH_2OH)およびアセトイン(CH_3-CO-CHOH-CH_3)を用いることでチタン,亜鉛ともそれぞれアルコキシド,酢酸塩から溶液が調整できた。特にチタンイソプロポキシドを原料とし,これらとモノエタノールアミンを同時に用いることで水溶液のチタン酸水溶液も調整できた。これらの溶液を用い,それぞれ二酸化チタン(アナターゼ),酸化亜鉛薄膜がコーティングできた。
モノエタノールアミンを添加したイソプロパノール溶液からはc面に配向したZnO薄膜が得られること,さらにアセトインとモノエタノールアミンを同時に添加することで非常に強くc面配向したZnO薄膜が得られることを明かにした。
c面配向した酸化亜鉛薄膜は他の方法で作成した無配向薄膜に比べて電気伝導度が二桁程度高いこと,熱酸化シリカ層を有するシリコンウェハー上に作製したボトムゲートタイプの薄膜トランジスタはスイッチング比が無配向膜より優れていること,また200℃程度の温度までトランジスタ特性が得られることが明かとなった。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] M.Matsui: "Preparation and Characterization of Dye-Doped Zirconia Gel Films from Zirconium Tetra-n-butoxide Stabilized with Diethanolamine or Acetoin"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 589-593 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohya: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Ceramic Processing Science VI, Ceramics Transactions. 112. 329-334 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Thin Film Transistor of ZnO Fabricated by Chemical Solution Deposition"Jpnn. J. Appl. Phys. 40. 297-298 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by a Dip-Coating Technique"J. Am. Ceram. Soc. 84. 85-91 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takahashi: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide-Based Sol-Gel Process"J. Sod-Gel Sci. Tech. 17. 227-238 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Gas Sensing Properties of Porous Insulator/Oxide Semiconductor Multi-layered Films"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 25. 1207-1210 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Solid Solubility of SnO_2 in In_2O_3"J. Ceram. Soc. Jpn. 108. 803-806 (2000)

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  • [文献書誌] M. Matsui: "Preparation and Characterization of Dye-Doped Zirconia Gel Films from Zirconium Tetra-n-butoxide Stabilized with Diethanolamine or Acetoin"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 589-593 (2002)

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  • [文献書誌] T. Ohya: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Ceramic Procesing Science VI, Ceramics Transactions. 112. 329-334 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohya: "Thin Film Transistor of ZnO Fabricated by Chemical Solution Deposition"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 297-298 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Bel Hadj Tahar: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by a Dip-Coating Technique"J. Am. Ceram. Soc.. 84. 85-91 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Takahashi: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide-Based Sol-Gel Process"J. Sol-Gel Sci. Tech. 17. 227-238 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohya: "Gas Sensing Properties of Porous Insulator/Oxide Semiconductor Multi-layered Films"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn.. 25. 1207-1210 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohya: "Solid Solubility of SnO_2 in In_2O_3"J. Ceram. Soc. Jpn.. 108. 803-806 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohya: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Ceramics Transactions, Ceramic Processing Science VI. 112. 47-52 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Thin Film Transistor of ZnO Fabricated by Chemical Solution Deposition"Jpn. J. Appl. Phys.. 40・[1]. 297-298 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by a Dip-Coating Technique"J. Am. Ceram. Soc.. 84・[1]. 85-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takahashi: "Development of New Modifiers for Titanium Alkoxide-Based Sol-Gel Process"J. Sol-Gel Sci. Tech.. 17. 227-238 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Gas Sensing Properties of Porous Insulator/Oxide Semiconductor Multilayered Films"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn.. 25・[4]. 1207-1210 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Solid Solubility of SnO_2 in In_2O_3"J. Ceram. Soc. Jpn.. 108・[9]. 803-806 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Preparation of CuO Thin Films and Their Electrical Conductivity"Key Eng. Mater.. 181-182. 113-116 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya,: "Thin Film Transistor of ZnO Fabricated by Chemical Solution Deposition"Jpn.J.Appl.Phys.. 40・[1]. 297-298 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Bel Hadj Tahar: "Effect of Processing Parameters on Physical Properties of Cadmium Stannate Thin Films Prepared by a Dip-Coating Technique"J.Am.Ceram.Soc.. 84・[1]. 85-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Gas Sensing Properties of Porous Insulator/Oxide Semiconductor Multi-layered Films"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. 25・[4]. 1207-1210 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Solid Solubility of SnO_2 in In_2O_3"J.Ceram.Soc.Jpn.. 108・[9]. 803-806 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya: "Preparation of CuO Thin Films and Their Electrical Conductivity"Key Eng.Mater.. 181-182. 113-116 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohya: "Preparation of Concentrated, Halogen-Free Aqueous Titanium Solutions"Ceramics Transactions. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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