| 研究課題/領域番号 |
23K17958
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
大瀧 倫卓 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (50223847)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 酸化亜鉛 / バルクp型ZnO / Liドープ / 共ドープ / p型酸化物 / アクセプタ / 酸化物エレクトロニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
酸化物ワイドギャップ半導体である酸化亜鉛ZnOは、n型伝導が卓越するのが常であり、p型のZnOを安定的に得ることは極めて困難とされている。これまでのp型ZnOの報告は、非平衡状態が凍結される薄膜に限られており、熱力学的平衡条件下で合成されるバルクZnOセラミックスでは、安定なp型伝導は前例がない。本研究は、ZnOに複数の元素を同時に添加するとZnOへの固溶限が大幅に拡大するという特異な現象を利用して、通常は不安定なバルクZnOのp型ドーピングを熱力学的に安定化できる可能性を検討し、かつて前例のない熱力学的に安定なバルクp型ZnOの創製に挑戦する。
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| 研究実績の概要 |
第2年度は、Li単独ドープ試料とLiCu共ドープ試料の物性の安定性と再現性を検討した。Li単独ドープ試料はp型伝導の安定性が低く、温度依存性の測定による熱サイクル後はn型に転移した。また、加熱焼結の過程において、Liが蒸発する可能性が高いため、焼結後の試料中のLi量の定量を試みた。一般的に固体試料の元素分析に用いられるEDSは原理的に適用がほぼ不可能で、一般的なICP発光分析もLiの感度が低く分析困難なため、ICP-MS分析を試みた。実際に試料中に残存しているLi量は、Liの仕込量との対応関係が悪く、Liドープ試料の物性の再現性が低い理由の一つと考えられ、焼結条件の改良を検討する必要がある。また、ICP-MS以外のLiの定量法を検討している。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
4: 遅れている
理由
入居していた研究棟の大規模改修工事のため、前年度に研究室を移転した建物から元の研究棟に戻るという作業が年度前半に発生し、実験の実施にかなりの遅延が発生した。また、実験を担当していた学生にメンタル的な問題が発生し、長期間の自宅療養となったため、さらに遅延が拡大した。
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| 今後の研究の推進方策 |
LiCu共ドープ試料の物性の安定性について、焼結温度や雰囲気などを再検討する。また、オージェ分光分析の外部委託など、Li量の定量法を検討する。
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