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ワンステップ成膜法による量子化複合構造薄膜創製と光電機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 24360295
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関公益財団法人電磁材料研究所

研究代表者

阿部 世嗣  公益財団法人電磁材料研究所, 光材料グループ, 主席研究員 (20202666)

研究分担者 大場 洋次郎  国立大学法人京都大学, 原子炉実験所, 助教 (60566793)
平 徳海  独立行政法人物質, 材料研究機構・構造機能融合材料グループ, 主任研究員 (80354207)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワード複合構造薄膜 / 量子サイズ効果 / 太陽電池 / ナノ粒子 / 無機 / 太陽電池用材料 / 量子ドット / RFスパッタリング / ホットウォール / 酸化物 / カルコゲナイド / 複合構造
研究成果の概要

本研究課題では,独自のワンステップ成膜法を用いた複合構造薄膜の創製と光電機能の発現を目的とした.その結果,15nmサイズのInSbナノ粒子が,TiO2とIn2O3の混合相マトリクス中に分散したナノ複合構造薄膜を見出した.また,PbTeナノ粒子がZnTeマトリクス中に分散したナノ複合構造薄膜を見出し、両者はヘテロ界面において明瞭に相分離することを見出した.さらに,p型Si基板上にワンステップ成膜したGe添加TiO2複合構造薄膜は、300-1200nmの波長領域において光電流を生成する.したがって,ワンステップ成膜法により作製された薄膜はナノ複合構造を形成し,光電特性を発現することが明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Single-phase anatase structure and dominant metallic Ge in Ge/TiO2 multi-layer films using a sifferential pumping co-sputtering system2014

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe, Yoshitaka Adachi, Kenji Matsuda, Masateru Nose
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 562 ページ: 104-108

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2014.03.080

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mg-induced phase transformation from hematite to maghemite2014

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe and Masato Watanabe
    • 雑誌名

      Materials Research Express

      巻: 1 号: 2 ページ: 026108-026108

    • DOI

      10.1088/2053-1591/1/2/026108

    • 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] InSb-added TiO2 nanocomposite films by RF sputtering2014

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1186/1556-276x-8-269

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Nb_2O_5 matrix and vis-NIR absorption in Nb-Ge-O thin films2012

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1186/1556-276x-7-341

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Doped Magnetite Thin Films2012

    • 著者名/発表者名
      S. Abe, D .H. Ping, S. Nakamura, M. Ohnuma, S. Ohnuma
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 12 号: 6 ページ: 5087-5090

    • DOI

      10.1166/jnn.2012.4900

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ワンステップ成膜による相分離性PbTe-ZnTe複相薄膜の作製2015

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、星信夫
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複合ターゲットを用いて作製したTiO2膜の構造に及ぼす製膜条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      後藤 慎弥,足立佳亮,阿部世嗣,松田健二,野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複相薄膜のワンステップ成膜:機能発現と選択生成2014

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ge/TiO2ナノ複相構造膜の微細構造2014

    • 著者名/発表者名
      足立佳亮,阿部世嗣,松田健二,野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタリング法により作製したTiO2膜の構造と特性に及ぼすターゲット材料の影響2014

    • 著者名/発表者名
      後藤慎弥,足立佳亮,阿部世嗣,松田健二,野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mg添加によるマグへマイト薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣、渡邉雅人、星信夫
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] X線小角散乱法によるPbSe/ZnSeナノ複相構造薄膜中のナノ構造の解析2014

    • 著者名/発表者名
      大場洋次郎、杉山正明、阿部世嗣、大沼正人
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ge/TiO2ナノ積層膜の微細組織観察2014

    • 著者名/発表者名
      足立佳亮,佐藤誉将,阿部世嗣,松田健二,野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ge/TiO_2複相構造薄膜の光電特性2013

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣, 星信夫
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 差動型同時成膜法によるGe/TiO_2複相構造薄膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      足立佳亮, 佐藤誉将, 阿部世嗣, 松田健二, 野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous deposition and photoresponse of PbSe/ZnSe composite thin film2013

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma 2013)
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2013-01-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Physical Deposition of Nanocomposite Thin Film Containing Semiconductor Nanocrystals2013

    • 著者名/発表者名
      Seishi Abe
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology (EMN) Fall Meeting
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PbTeおよびZnSeソースHWD法による複相構造薄膜のワンステップ成膜2013

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣, 星信夫
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 差動型同時成膜法により作製したGe/TiO2複相構造膜の微細構造2013

    • 著者名/発表者名
      足立佳亮,佐藤誉将,阿部世嗣,松田健二,野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 差動型同時成膜法により作製したGe/TiO_2複相構造薄膜の光吸収特性2012

    • 著者名/発表者名
      足立佳亮, 佐藤誉将, 阿部世嗣, 松田健二, 野瀬正照
    • 学会等名
      日本金属学会北陸信越支部講演会
    • 発表場所
      福井工業大学(福井県)
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スパッタリング法による可視光吸収性InSb添加T1O_2薄膜の作製2012

    • 著者名/発表者名
      阿部世嗣, 星信夫, 佐藤幸博
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人電磁材料研究所

    • URL

      http://www.denjiken.or.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人電磁材料研究所

    • URL

      http://www.denjiken.or.jp

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.denjiken.or.jp

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 鉄酸化物薄膜およびその製造方法2014

    • 発明者名
      阿部世嗣
    • 権利者名
      阿部世嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-025533
    • 出願年月日
      2014-02-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 複相構造薄膜材料2012

    • 発明者名
      阿部世嗣
    • 権利者名
      電磁材料研究所
    • 産業財産権番号
      2012-188539
    • 出願年月日
      2012-08-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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