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超ワイドバンドギャップアモルファス酸化物の開発および光劣化のない半導体素子の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K14548
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 デバイス関連化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

金 正煥  東京工業大学, 元素戦略研究センター, 助教 (90780586)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード酸化物TFT / アモルファス酸化物半導体 / TFT / 光劣化 / 酸化物半導体デバイス / 光劣化のない電子デバイス
研究成果の概要

アモルファス酸化物半導体は様々な利点を持つことからすでにフラットパネルディスプレイの駆動回路のTFTに使われている。また、今後、TFT以外の電子素子としての応用が期待される。しかし、従来のアモルファス酸化物半導体はバンドギャップ内に存在する欠陥準位による光劣化が深刻な問題として指摘されてきた。一方、申請者はこのような問題点を解決するため、超ワイドギャップアモルファス酸化物半導体, Zn-Ga-Oを新たに開発した。その結果、高移動度ながらも光安定性を持つTFTの開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アモルファス酸化物半導体は低温プロセスながらも高い性能を示すため、非常に魅力のある半導体材料である。また、アモルファス酸化物半導体の持つ透明さは透明エレクトロニクスの実現を期待させる。しかし、従来のアモルファス酸化物半導体の持つ光劣化により透明のまま使うことが出来ない。本研究はこのような問題点を解決しており、また、高性能、高安定なアモルファス酸化物半導体の設計指針を提案している。このような結果は今後、透明素子のような次世代エレクトロニクスの開発に繋がると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Ultra-wide bandgap amorphous oxide semiconductors for NBIS-free thin-film transistors2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Junghwan、Bang Joonho、Nakamura Nobuhiro、Hosono Hideo
    • 雑誌名

      APL Materials

      巻: 7 号: 2 ページ: 022501-022501

    • DOI

      10.1063/1.5053762

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transition metal-doped amorphous oxide semiconductor thin film phosphor, chromium-doped amorphous gallium oxide2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ide, Yuki Futakado, Naoto Watanabe, Junghwan Kim, Takayoshi Katase, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, Toshio Kamiya
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi A

      巻: 216 号: 5 ページ: 1800198-1800198

    • DOI

      10.1002/pssa.201800198

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron Affinity Control of Amorphous Oxide Semiconductors and Its Applicability to Organic Electronics2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Junghwan、Yamamoto Koji、Iimura Soshi、Ueda Shigenori、Hosono Hideo
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 5 号: 23 ページ: 1801307-1801307

    • DOI

      10.1002/admi.201801307

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Color Inorganic Thin-Film Phosphor, RE-Doped Amorphous Gallium Oxide (RE = Rare Earth: Pr, Sm, Tb, and Dy), Deposited at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      N. Watanabe, K. Ide, J. Kim, T. Katase, H. Hiramatsu, H. Hosono, T. Kamiya
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi A

      巻: N/A 号: 5 ページ: 1700833-1700833

    • DOI

      10.1002/pssa.201700833

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conversion of an ultra-wide bandgap amorphous oxide insulator to a semiconductor2017

    • 著者名/発表者名
      J. Kim, T. Sekiya, N. Miyokawa, N. Watanabe, K. Kimoto, K. Ide, Y. Toda, S. Ueda, N. Ohashi, H. Hiramatsu, H. Hosono and T. Kamiya,
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 9 号: 3 ページ: e359-e359

    • DOI

      10.1038/am.2017.20

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Stability Issues of High-mobility Oxide TFTs2019

    • 著者名/発表者名
      Junghwan Kim, Yu-Shien Shiah, Joonho Bang, Katsumi Abe, Hideo Hosono
    • 学会等名
      International Thin-Film Transistor Conference (ITC) 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Ultra-Wide Bandgap Amorphous Oxide Semiconductors for Future Electronics2018

    • 著者名/発表者名
      Junghwan kim, Hideo Hosono
    • 学会等名
      AiMES 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen Anion and Subgap States in Amorphous In-Ga-Zn-O Thin Films2018

    • 著者名/発表者名
      Joonho Bang, Satoru Matsuishi, Junghwan Kim, Hideo Hosono
    • 学会等名
      International Meeting on Information Display (IMID) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Material Design of Ultra-Wide Bandgap AOSs and Their Applications in Photo-Stable Electronic Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Junghwan Kim, Nobuhiro Nakamura, Toshio Kamiya, Hideo Hosono
    • 学会等名
      AM-FPD
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Correlation between Electronic Structures and Instabilities in Amorphous Oxide Semiconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Junghwan Kim, Toshio Kamiya, Hideo Hosono
    • 学会等名
      IMID
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Amorphous Gallium Oxide Semiconductor and its Application to Future Electronic Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Junghwan Kim, Toshio Kamiya, Hideo Hosono
    • 学会等名
      IWGO
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Material Design and Development of New Amorphous Oxide Semiconductors for Future Electronics2017

    • 著者名/発表者名
      Junghwan Kim, Toshio Kamiya, Hideo Hosono
    • 学会等名
      ICMaSS
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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