| 研究課題/領域番号 |
16H03869
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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 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
安井 寛治 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (70126481)
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| 研究分担者 |
加藤 有行 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10303190)
田中 久仁彦 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30334692)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 触媒反応 / ハイパーソニックビーム / エピタキシャル成長 / 金属酸化物 / 化学気相堆積法 / 酸化亜鉛 / 金属酸化物薄膜 / 化学気相成長法 / 単分子層成長制御 |
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| 研究成果の概要 |
白金ナノ粒子表面での水素と酸素の触媒燃焼反応を用いて高温水分子を生成、ラバールノズルからハイパーソニックビームとして噴出、有機金属(DMZn)ガスと反応させ、酸化亜鉛(ZnO)前駆体を生成することで0.2nm/pulse以下の単分子層厚での成長制御に成功した。
次に単分子厚さで制御された超格子構造デバイスにおいて内部電解の発生しない非極性ZnO膜の作製を行いその強い偏光特性を見出した。ヘテロ接合構造形成のためにZnOへのMgの添加を試みた。
更にp型ZnO結晶膜の作製のために一酸化窒素を加熱Ir表面で分解し原子状窒素を供給することで1019 cm-3の窒素の取り込みに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題により触媒反応により生成した高温の水分子をラバールノズルから噴出しハイパーソニックビームを形成し有機金属ガスと反応させ外部エネルギーを使用せずに金属酸化物プリカーサーを生成する、それを基板に供給することで外部エネルギー無しで金属酸化物薄膜の堆積技術が実現した。この技術を用いることにより低温で高品位の金属酸化物結晶膜の作製が可能になり、省エネルギー性に優れたCVD法が実現した。更にミリ秒幅のパルスガス供給技術と複合させることにより分子層厚レベルでの半導体薄膜の成長技術が構築された。
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