| 研究課題/領域番号 |
16K14546
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
黒川 康良 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00588527)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ナノ材料 / 電子デバイス・機器 / 電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 半導体物性 / 蓄電デバイス / IoT / ナノ構造 / シリコン / キャパシタ / 原子層堆積法 / ナノワイヤ |
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| 研究成果の概要 |
Metal assisted chemical etching法により作製したシリコンナノワイヤ（SiNW）アレイと原子層堆積法による誘電膜を組み合わせることで、新規大容量蓄電デバイスの開発を行った。高誘電率および低リーク電流をねらい、Al2O3/TiO2/Al2O3（ATA）積層膜を用い、SiNW MOSキャパシタ構造を作製した。透過電子顕微鏡像からATA積層膜の各層の膜厚が3.7nm/15.2nm/3.6nmであることがわかり，ATAはSiNW表面を完全に被覆していることを確認した。C-V特性より、長さ8μmで84μF/cm2の静電容量を得ることができ、これまでにない大容量化に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Siナノワイヤ(SiNW) MOSキャパシタは、3次元ナノ構造の非常に大きな表面積を利用することにより、平板のMOSキャパシタと比べて大きな静電容量を得ることができる。また、電解液を使用しないため、長寿命・メンテナンスフリーである。しかし、作製方法の問題から最大で18μF/cm2の静電容量に留まっていた。本研究にて新たに高誘電率および低リーク電流をねらったAl2O3/TiO2/Al2O3（ATA）積層膜をSiNW MOSキャパシタに導入し、84μF/cm2のこれまでにない高い静電容量を得ることができた。金属電極構造の最適化によりさらなる大容量化が可能であり、実用化に近づく大きな成果である。
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