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高温・高圧合成によるキャリア制御型半導体ダイヤモンドの確立

研究課題

研究課題/領域番号 15K13957
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関愛媛大学

研究代表者

石川 史太郎  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (60456994)

研究分担者 松下 正史  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90432799)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードダイヤモンド / 高温・高圧合成 / ドーピング / 電子材料 / イオン注入 / ナノ構造 / ナノ多結晶 / 半導体 / 不純物 / ナノ多結晶ダイヤモンド / 導電性 / 光物性
研究成果の概要

将来の電子材料応用を目指し、高温・高圧合成ナノ多結晶ダイヤモンドの導電性把握と不純物導入に取り組んだ。ナノ多結晶ダイヤモンドの導電性について調査した結果、約400℃以上の高温では半導体領域の導電性を示すことを見出した。また、発光特性についても調べた。出発物質となるグラファイトと共にInPを同時封入してナノ多結晶ダイヤモンドを合成したところ、結晶格子定数の変化が観測され、結晶内部には導入したInとPが観測された。化学気相堆積法で作製された単結晶ダイヤモンド表面にPをイオン注入して高温・高圧印加を行った結果、予期しないピラミッド状の微細構造が形成された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Electronic properties of nano-polycrystalline diamond synthesised by high-pressure and high-temperature technique2018

    • 著者名/発表者名
      Rei Fukuta, Fumitaro Ishikawa, Akihiro Ishikawa, Kohsuke Hamada, Masafumi Matsushita, Hiroaki Ohfuji, Toru Shinmei, Tetsuo Irifune
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 84 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2018.03.007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高温高圧合成ナノ多結晶ダイヤモンドの電気・光学的特性2017

    • 著者名/発表者名
      石川史太郎
    • 学会等名
      Workshop on Materials Science under Ultra-High Pressure
    • 発表場所
      愛媛大学(松山)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Pyramid diamond synthesised with high pressure and high temperature technique2017

    • 著者名/発表者名
      R. Fukuta, N. Yamamoto, F. Ishikawa, M. Matsushita, H. Ohfuji, T. Shinmei, T. Irifune
    • 学会等名
      28th International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダイヤモンド表面処理によるピラミッド型微細構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      福田玲, 山本直也, 石川史太郎, 松下正史, 大藤弘明, 新名亨, 入舩 徹男
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pyramidal diamond formation by high pressure and high temperature technique2017

    • 著者名/発表者名
      R. Fukuta, N. Yamamoto, F. Ishikawa, M. Matsushita, H. Ohfuji, T. Shinmei and T. Irifune
    • 学会等名
      第36回電子材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー照射によるナノ多結晶ダイヤモンドの表面処理2017

    • 著者名/発表者名
      福田 玲、山本 直也、石川 史太郎、松下 正史、大藤 弘明、新名 亨、入舩 徹男、吉武 剛、池上 浩
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高温・高圧処理によるダイヤモンド表面での微細ピラミッド形成2017

    • 著者名/発表者名
      福田 玲、山本 直也、石川 史太郎、松下 正史、大藤 弘明、新名 亨、入舩 徹男
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高温高圧合成ナノ多結晶ダイヤモンドの光学特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      福田 玲, 石川 晃啓, 石川 史太郎, 松下 正史, 大藤 弘明, 新名 亨, 入舩 徹男
    • 学会等名
      第64回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Semi-conductive characteristics of nano-polycrystalline diamond synthesized by high pressure and high temperature technique2016

    • 著者名/発表者名
      F. Ishikawa, A. Ishikawa, K. Hamada, M. Matsushita, H. Ohfuji, T. Shinmei, T. Irifune
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic characteristics of nano-polycrystalline diamond synthesized by high pressure and high temperature technique: Semi-insulating properties at high temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishikawa, Rei Fukuta, Fumitaro Ishikawa, Masafumi Matsushita, Hiroaki Ohfuji, Toru Shinmei, Tetsuo Irifune
    • 学会等名
      The 17th International Conference on High Pressure in Semiconductor Physics (HPSP-17) & Workshop on High-pressure Study on Superconducting (WHS)
    • 発表場所
      Tokyo University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-conducting characteristics of nano-polycrystalline diamond synthesized by high pressure and high temperature technique2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Ishikawa, Rei Fukuta, Fumitaro Ishikawa, Masafumi Matsushita, Hiroaki Ohfuji, Toru Shinmei, Tetsuo Irifune
    • 学会等名
      The 35th Electronic Materials Symposium
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖(守山)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温高圧合成ナノ多結晶ダイヤモンドの基礎物性評価2016

    • 著者名/発表者名
      石川晃啓、濱田幸佑、石川史太郎、松下正史、大藤弘明、新名亨、入舩徹男
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigations on the properties of nano-polycrystalline diamond synthesized by high pressure and high temperature technique2015

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Hamada, Akihiro Ishikawa, Masafumi Matsushita, Fumitaro Ishikawa, Hiroaki Ohfuji, Toru Shinmei, and Tetsuo Irifune
    • 学会等名
      34th Electronic Materials Symposium
    • 発表場所
      Moriyama, Japan
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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