| 研究課題/領域番号 |
16K06263
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
吉田 俊幸 島根大学, 学術研究院理工学系, 講師 (50335551)
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| 研究分担者 |
藤田 恭久 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (10314618)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ZnOナノ粒子 / スプレー法 / 粒子層 / 塗布型トランジスター / 酸化亜鉛 / ナノ粒子 / Gaドープ / 熱拡散 / 粒子プロセス / 薄膜トランジスタ / ZnO粒子層 / 低抵抗化 / Gaドーピング / 伝導メカニズム / ナノ粒子層 / 塗布型プロセス / 電子・電気材料 / 塗布プロセス / 基板材料 |
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| 研究成果の概要 |
ZnOナノ粒子層を石英基板上に形成し，半導体層としての特性を評価した。粒子層はZnOナノ粒子分散液をスプレー法および蒸発乾燥法を用いて形成した。これら二つの手法を比較しながら，表面構造，シート抵抗，移動度などを評価し，ZnO粒子の粒径依存性や，伝導型依存性などを示した。得られたZnOナノ粒子層のキャリア伝導は，一般的なドリフト・拡散モデルでは説明できない振る舞いも示し，粒子表面の欠陥を介したホッピング伝導を示唆する結果も得た。また粒子層の低抵抗化のためにZnO粒子へのGa原子の熱拡散型ドーピングも試み，劇的な低抵抗化（M- or G-Ohm/sq台 → sub-k-Ohm/sq）を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物半導体の微粒子層を，スプレー法または蒸発乾燥法により形成した。粒子層は，高性能なエピタキシャル膜と比べると性能は劣るが，低コスト化や大面積化が容易で，何より下地基板を選ばないというメリットがある。本研究ではZnOナノ粒子層をチャネルとする薄膜トランジスタ（TFT）を形成することを目的としており，粒径や伝導型などの違いや，キャリア伝動機構について評価を進めている。またTFT性能向上において，現状最も影響を与えている低抵抗化についても一定の成果を得た。これらの成果は，電子デバイス／回路形成における下地基板の選択肢を飛躍的に広げることに貢献する。
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