| 研究課題/領域番号 |
15360376
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
小出 康夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主席研究員 (70195650)
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| 研究分担者 |
神田 久生 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, ディレクター (30343841)
渡辺 賢司 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主任研究員 (20343840)
小泉 聡 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 主幹研究員 (90215153)
メイヨン リョオ 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 特別研究員
アルバレッツ ホセ 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 特別研究員
LIAO Meiyong National Institute for Materials Science (NIMS), Advanced Materials Laboratory, NIMS Postdoctoral Fellow
ALVAREZ Jose National Institute for Materials Science (NIMS), Advanced Materials Laboratory, NIMS Postdoctoral Fellow
寥 梅勇 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 特別研究員
ホセ アルバレッツ 独立行政法人物質・材料研究機構, 物質研究所, 特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2005年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2004年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2003年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
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| キーワード | ダイヤモンド / 紫外線センサー / 光伝導 / 可視光ブラインド比 / ショットキー性接合 / カーバイド / 窒化物金属 / 紫外光センサー / MSM構造 / ショットキー接合 / ヘテロ接合 / p型およびn型 / pn接合 / ディープドーパント |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、4.4eV以上の深紫外線を極めて高効率・高感度にセンシングする材料としてダイヤモンドを提案するとともに、従来にない新しい深紫外線のフォトセンシング法を確立することにあった。ショットキーダイオード(SBD)型および金属/ダイヤモンド/金属(MSM)構造型の紫外線センサーデバイスを作製した.SBD型フォトダイオードにおいては、従来になかった極めて熱安定なカーバイドおよびナイトライド整流性電極の開発に成功することによって、高感度且つ極めて熱安定性に優れる深紫外線フォトダイオードの開発に世界で初めて成功した。以上の3年間の研究成果は以下の通りまとめられる。
(1)高品質なダイヤモンド半導体のエピタキシャル単結晶層と耐熱性に優れる高融点金属カーバイド電極から構成されるSBD型フォトダイオードを開発した。このSBDフォトダイオードは紫外線/可視光ブラインド比6桁、550℃で3時間の熱処理を行っても受光感度性能を保持できる極めて優れた熱安定性を持つことがわかった。太陽光の存在する日中においても波長190〜260nmの深紫外線のみを検知し、極めて熱安定で低電圧駆動する「太陽光ブラインド型紫外線センサー」の開発に初めて成功した。
(2)高品質なダイヤモンド半導体のエピタキシャル単結晶層と耐熱性に優れる高融点金属ナイトライド電極から構成されるSBD型フォトダイオードを開発した。このSBDフォトダイオードは、紫外/可視光ブラインド比約6桁の性能および500℃の熱安定性を維持しながら、応答速度0.3秒以下の優れた高速応答性を示すことがわかった。
(3)センサーに応用するために、ワイヤボンディングを含め窒素封入ハーメチックパッケージングを施した実用化デバイスを試作した。(株)アンテックの研究協力により、ダイヤモンド紫外線センサーを用いた火災検知システムの開発に世界で初めて成功した。
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