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窒化物半導体を用いた耐環境性水素ガスセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560380
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

色川 芳宏  独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主任研究員 (90394832)

連携研究者 中野 由崇  中部大学, 総合工学研究所 (60394722)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード水素 / 窒化物半導体 / 界面 / 窒化アルミニウム
研究成果の概要

半導体素子と水素との相互作用によって、素子特性が変化することは古くから知られているが、その相互作用機構については謎が多い。「金属-半導体界面において水素がダイポールを形成する結果、デバイスの電気的特性が変化する」というモデルが提案されているが、このモデルでは説明できない実験結果も、報告されており、水素センサー等のアプリケーション特性を向上させるためには、この相互作用機構を解明することが必須である。今回の研究によって、デバイスの金属-半導体界面に原子状の水素が存在し、界面に存在する絶縁膜と何らかの相互作用をすることでバンドダイヤグラムに変化が生じる結果、デバイス特性が変化することを示した。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Impedance Analysis on Hydrogen Interaction with Pt-AlGaN/GaN Schottky Barrier Diodes2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 雑誌名

      ECS Electrochemistry Letters

      巻: 3 号: 11 ページ: B17-B19

    • DOI

      10.1149/2.0041411eel

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interface states in metal-insulator-semiconductor Pt-GaN diode hydrogen sensors2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 113 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4775410

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SBDs on AlN Free-Standing Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 号: 4R ページ: 040206-040206

    • DOI

      10.1143/jjap.51.040206

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrogen sensors based on GaN diodes: The sensing mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2012
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center,Taipei,Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid state hydrogen gas sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 学会等名
      Nano Korea 2011(招待講演)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen Interaction with GaN MIS Diodes2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Irokawa
    • 学会等名
      26th ICDS
    • 発表場所
      Nelson, New Zealand
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 密封型窒化物半導体素子及びその製造方法2013

    • 発明者名
      色川 芳宏
    • 権利者名
      色川 芳宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-010755
    • 出願年月日
      2013-01-24
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] AlN単結晶ダイオード及びその製造方法2012

    • 発明者名
      色川芳宏
    • 権利者名
      色川芳宏
    • 産業財産権番号
      2012-016926
    • 出願年月日
      2012
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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