触媒制御のための電圧印加型MIS/MIM構造デバイスを目指した脱離研究

• 研究課題/領域番号: 25600100
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 服部 賢 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 准教授 (00222216)
• 研究協力者: 大門 寛 ; 広田 望
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 脱離 / 吸着 / 電子励起 / ホットキャリア / MOS構造 / 触媒 / MOS

研究成果の概要

MOS（蒸着金属ナノ薄膜層・酸化膜・半導体基板）構造にゲート電圧を印加し、リーク電流を担う（エネルギーの高い電子や正孔、即ち）ホットキャリアを酸化膜側から金属層に注入し、その電子励起エネルギーを用いて金属表面に吸着した分子の解離・会合・脱離などの触媒反応を誘起させるという独自のアイデアに基づき、「触媒反応を制御する電子デバイスの動作原理の実証実験」を行ったところ、電子励起による電圧印加脱離分子の観測に初めて成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecule desorption induced by gate-voltage application in MOS structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Hirota, Ken Hattori, Hiroshi Daimon, Azusa N. Hattori,Hidekazu Tanaka
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 9 号: 4 ページ: 047002-047002
  • DOI: 10.7567/apex.9.047002
  • NAID: 210000137868
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 散乱・脱離ガス種測定によるFe/SiO2/p-Si触媒デバイス上の吸着脱離種の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川北 修平, 広田 望, 服部 賢, 大門 寛
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Desorption from metal surface in MOS with applied gate-voltage (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Hirota, Ken Hattori, Hiroshi Daimon
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Surface Science
  • 発表場所: くにびきメッセ（島根県松江市）
  • 年月日: 2014-11-02 – 2014-11-06
• [学会発表] Desorption from metal surface in MOS structure with applied gate-voltage (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Hirota, Ken Hattori, Hiroshi Daimon
  • 学会等名: The 30th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: トルコ共和国アンタルヤ市
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-05
• [学会発表] Analysis of desorption species from MOS structure surfaces induced by gate voltages (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozomu Hirota, Ken Hattori, Hiroshi Daimon
  • 学会等名: American Physical Society
  • 発表場所: 米国コロラド州デンバー市、Colorado Convention Center
• [学会発表] 電圧印加によるMOS構造表面からの脱離種の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広田望、加藤直也、廣田政人、中家佑吾、服部賢、大門寛
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島県徳島市、徳島大学常三島キャンパス
• [学会発表] 電圧印加によるMOS構造表面からの脱離種の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広田望、加藤直也、廣田政人、中家佑吾、服部賢、大門寛
  • 学会等名: 表面科学学術講演会
  • 発表場所: 茨木県つくば市、つくば国際会議場
• [備考] 奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科凝縮系物性学研究室ホームページ
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/daimon/index-j.html