各種溶液中におけるGa電極の電気化学反応と機能材料創製

• 研究課題/領域番号: 16K14447
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属・資源生産工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 興戸 正純 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50126843)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 水溶液 / 電解析出 / GaN薄膜 / Ga金属 / シリコン基板 / 窒化ガリウム / 電析 / ジメチルスルホキシド / フォトルミネッセンス測定 / 電気化学 / 金属生産工学

研究成果の概要

硝酸ガリウム，アンモニア，硝酸などを含む水溶液中から電解合成により窒化ガリウム半導体薄膜を合成した． はじめに，0.01M GaCl3浴中において，Cu, Zn, Fe, Pt 電極を用いてカソード定電位電解を行った．金属Ga以外に電極との間で金属間化合物を生成した．Ti, Si上へは球状のGaのみが電析し，金属間化合物にはならなかった．
次に，Siを基板としてガリウムイオンを含む酸性水溶液に硝酸アンモニアを加えて電解すると酸化ガリウム相中に窒化ガリウム相が混在した薄膜が得られた．フォトルミネッセンス(PL)では3.28eV (378 nm)にc-GaN特有の発光ピークが観察された．

研究成果

• [学会発表] アンモニア添加塩化物水溶液中におけるガリウムの電気化学的挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三橋拓明，黒田健介，興戸正純
  • 学会等名: 表面技術協会第135回講演大会
  • 発表場所: 東洋大学
  • 年月日: 2017-03-09
• [学会発表] Electrodeposition of Ga from GaCl3 in DMSO bath and influence of NH4NO3 (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Kang, T. Mitsuhashi, K. Kuroda. M. Okido
  • 学会等名: Surface Treatment Modification Technologies(STMT2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 水溶液中におけるガリウムの電気化学的挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三橋拓明，黒田健介，興戸正純
  • 学会等名: 資源・素材2016
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 水溶液中におけるGaの電気化学的挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三橋拓明，興戸正純
  • 学会等名: 日本金属学会日本鉄鋼協会第26回学生による材料フォーラム
  • 発表場所: 名古屋大学