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配向性酸化亜鉛結晶を基板とした酸化物半導体デバイスの光学的,化学的機能展開

研究課題

研究課題/領域番号 14350357
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 無機材料・物性
研究機関湘南工科大学

研究代表者

藤津 悟  湘南工科大学, 工学部, 教授 (20165400)

研究分担者 林 卓  湘南工科大学, 工学部, 教授 (70023265)
真岩 宏司  湘南工科大学, 工学部, 助教授 (50229283)
中村 吉伸  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30198254)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワード酸化亜鉛 / ストロンチウム銅酸化物 / 発光 / pn接合 / ガスセンサー / ELデバイス / ストロンチウム銅 / PDL接合 / 発光ダイオード / ケイ酸亜鉛
研究概要

気相輸送法を応用した独自の方法を用いて配向性酸化亜鉛結晶を合成し,これを基板とした酸化物半導体デバイスを作成した。これを用いて以下の3つの研究を展開した。
(1)酸化亜鉛はワイドギャップを持つn型半導体である。これに同じくワイドギャプを持つp型半導体であるSrCu_2O_2をスパッタリング法およびYAGレーザを用いたPLD法により積層した。この組み合わせはすでに薄膜の組み合わせにおいて発光ダイオード特性が観測されており,本研究でもそれが確認された。酸化亜鉛結晶を基板とすることは特性が異なる酸化亜鉛の各種面を使用できるというメリットがあり,本研究ではO面を利用することが特に優れた特性を持つことを確認した。これを化学センサーとしてその特性を観測したところ,水素,メタンなどの比較的検知が容易なものに加えてトルエンなどの難酸化性有機物も検知できた。
(2)リチウムを添加して絶縁化いた酸化亜鉛結晶を基板とするELデバイスの試作を行った。発光体にはCeを添加したY_2O_3をスパッタリング法により積層した。この時,酸化亜鉛は圧電体であり,交流電界印加により発生する機械的振動と発光特性の関係を検討することがここでの目的である。デバイスの各要素の作成法に関しての検討を完了した。
(3)酸化亜鉛配向性制御を薄膜においても実現するために,MOD法を用いた。基板には予め櫛形電極を作成しておき,MOD剤塗布後に電圧を印加しながら加熱した。基本的は無配向な酸化亜鉛ができるが,電圧印加によりわずかな配向性の違いを見いだすことができた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2005 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (1件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Color Change of Tungsten Phosphate Glass by Hydrogen Penetration2005

    • 著者名/発表者名
      S.Fujitsu
    • 雑誌名

      Proceedings of 3rd Fulrath International Symposium on Advanced Ceramics

      ページ: 23-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Color Change of Tungsten Phosphate Glass by Hydrogen Penetration2005

    • 著者名/発表者名
      S.Fujitsu
    • 雑誌名

      Proceedings of 3rd Fulrath Memorial International Symposium on Advanced Ceramics

      ページ: 23-27

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Joining of Single-Crystal Sapphire to Alumina Using Silicate Glasses2003

    • 著者名/発表者名
      S.Fujitsu, S.Ono, H.Nomura, M.Komatsu, E.Saiz, A.P.Tomsia
    • 雑誌名

      J.Ceram.Soc.Jpn. 111(7)

      ページ: 448-451

    • NAID

      110002288076

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface Modification by Grinding ZnO with Crystal Axis Orientation2002

    • 著者名/発表者名
      S.Fujitsu, Y.Yoshino
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 228-9

      ページ: 237-240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ZnRh_2O_4 : A p-type Semiconducting Oxide with a Valence Band Composed of a Low Spin State of RH^<3+> in a 4d_6 Configuration2002

    • 著者名/発表者名
      H.Mizoguchi, M.Hirano, S.Fujitsu, T.Takeuchi, K.Ueda, H.Hosono
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 80

      ページ: 1207-1209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of a Gas Sensitive Heterojunction-the System SuCu_2O_2-ZnO-

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura et al.
    • 雑誌名

      J.Euro.Ceram.Soc. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of a Gas Sensitive Heterojunction -the System SuCu_2O_2-ZnO-

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, Y.Yoshida, Y.Honaga, S.Fujitsu
    • 雑誌名

      J.Euro.Ceram.Soc. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal Axis Orientation Dependent Junction Properties in the p-SrCu_2O_2/n-ZnO Heterojunction

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, K.Kuwabara, Y.Yoshida, H.Ohta, M.Hirano, H.Hosono, S.Fujitsu
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. (to be published.)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of Gas Sensitive Heterojunction -the system SrCu_2O_2-ZnO-

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura et al.
    • 雑誌名

      J.Euro.Ceram.Soc. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Electroceramics in Japan VI2002

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, T.Takenaka, S.Fujitsu, K.Shinozaki Ed.
    • 出版者
      Trans Tech Publications
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Fujitsu et al.: "Joining of Single-Crystal Sapphire to Alumina Using Silicate Glasses"J.Ceram.Soc.Jpn.. 111,7. 448-451 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kimura, T.Takenaka, S.Fujitsu, K.Shinozaki: "Electroceramics in Japan VI"Trans Tech Publications. 207 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Fujitsu, Y.Yoshino: "Surface Modification by Grinding ZnO with Crystal Axis Orientation"Key Engineering Materials. 229. 237-240 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mizoguchi, M.Hirano, S.Fujitsu, T.Takeuchi, K.Ueda, H.Hosono: "ZnRh2O_4 : A p-type semiconducting oxide with a Valence Band Composed of a Low Spin State of RH^<3+> in a 4d_6 Configutation"Appl.Phys.Lett.. 80. 1207-1209 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kimura, K.Koumoto, T.Takenaka, S.Fujitsu: "Asian Ceramic Science for Electronics"Trans Tech Publications. 326 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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