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p/n制御が可能な酸化物系I-III-VI2化合物半導体の物質・機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 25630283
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関大阪大学

研究代表者

小俣 孝久  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80267640)

連携研究者 大橋 直樹  物質, 材料研究機構, 部門長 (60251617)
柳 博  山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (30361794)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード半導体物性 / 光物性 / ナノ材料 / 先端機能デバイス / 先端機能材料
研究成果の概要

本研究では、酸化物半導体としては類まれな1.45eVの小さなバンドギャップを有するウルツ鉱型β-CuGaO2の結晶構造の精密解析した。また、この結晶が空気中でも300℃以下では実際上安定な準安定相であることを明らかにした、GaサイトへのBeおよびTiのドーピングが可能であることを示したが、注入された電子・正孔を活性化するには至らなかった。電子構造の計算と実測から、この結晶はバンド端近傍で強い光吸収を示すことを明らかとし、CdTe、CuInSe2などと最高変換効率を競いうる、酸化物では唯一の物質であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Wurtzite-derived ternary I-III-O2 semiconductors2015

    • 著者名/発表者名
      T Omata, H Nagatani, I Suzuki and M Kita
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 16 号: 2 ページ: 024902-024902

    • DOI

      10.1088/1468-6996/16/2/024902

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural and Thermal Properties of Ternary Narrow-Gap Oxide Semiconductor; Wurtzite-Derived β-CuGaO22015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nagatani, Issei Suzuki, Masao Kita, Masahiko Tanaka, Yoshio Katsuya, Osami Sakata, Shogo Miyoshi, Shu Yamaguchi, and Takahisa Omata
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 54 号: 4 ページ: 1698-1704

    • DOI

      10.1021/ic502659e

    • 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] Structure of β-AgGaO2; ternary I-III-VI2 oxide semiconductor with a wurtzite-derived structure2015

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Nagatani, Issei Suzuki, Masao Kita, MasahikoTanaka, Yoshio Katsuya, Osami Sakata, Takahisa Omata
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry

      巻: 222 ページ: 66-70

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2014.11.012

    • 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] Ternary and Quaternary Wurtzite-type Oxide Semiconductors; New Materials and Their Properties2015

    • 著者名/発表者名
      T. Omata
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9364 ページ: 93641L-93641L

    • DOI

      10.1117/12.2175570

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wurtzite CuGaO2: A New Direct and Narrow Band Gap Oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Omata, Hiraku Nagatani, Issei Suzuki, Masao Kita, Hiroshi Yanagi, Naoki Ohashi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 136 号: 9 ページ: 3378-3381

    • DOI

      10.1021/ja501614n

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新規酸化物半導体:ウルツ鉱型 β-CuGaO22015

    • 著者名/発表者名
      鈴木一誓、長谷拓、喜多正雄、井口雄喜、佐藤千友紀、柳博、大橋直樹、小俣孝久
    • 学会等名
      日本セラミックス 協会2015年 年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 「ウルツ鉱型β-CuGaO2の第一原理計算2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木一誓、長谷拓、喜多正雄、井口雄喜、佐藤千友紀、柳博、大橋直樹、小俣孝久
    • 学会等名
      日本セラミックス 協会2015年 年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ternary and Quaternary Wurtzite-type Oxide Semiconductors; New Materials and Their Properties2015

    • 著者名/発表者名
      T. Omata
    • 学会等名
      SPIE: Photonics WEST2015; Oxidebased
    • 発表場所
      San Fransisco, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CuAlO2との混晶化よるβ-CuGaO2のバンドギャップエンジニアリング2014

    • 著者名/発表者名
      水野 裕貴、長谷 拓、鈴木 一誓、小俣 孝久
    • 学会等名
      資源素材学会関西支部 第11回・若手研究者・学生のための研究発表会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel Ternary Wurtzite-type Semiconductor, β-CuGaO2014

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, H. Nagatani, M. Kita, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] First Principle Calculations of Wurtzite β-CuGaO2 and β-AgGaO22014

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, H. Nagatani, M. Kita, Y. Iguchi, C. Sato, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Phase transition of Zn2LiGaO4–ZnO alloy at high temperature2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kita, T. Fukada and T. Omata
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibi
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] First Principle Calculation of Electronic Band Structure of Wurtzite β-CuGaO2 and β-AgGaO22014

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, H. Nagatani, M. Kita, Y. Iguchi, C. Sato, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      8th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials
    • 発表場所
      Niagara Falls, Canada
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Band Gap Narrowing of ZnO by Alloying with β-AgGaO22014

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, Y. Arima, M. Kita, T. Omata.
    • 学会等名
      8th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials
    • 発表場所
      Niagara Falls, Canada
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New Ternary Oxide Semiconductor; Wurtzite CuGaO22014

    • 著者名/発表者名
      H. Nagatani, I. Suzuki, M. Kita, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      8th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials
    • 発表場所
      Niagara Falls, Canada
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Wurtzite I-III-O2 Ternary Oxide Semiconductors; New Mtaerials and Application2014

    • 著者名/発表者名
      T. Omata
    • 学会等名
      8th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials
    • 発表場所
      Niagara Falls, Canada
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ウルツ鉱型β-CuGaO2、β-AgGaO2の第一原理計算2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木一誓、長谷拓、喜多正雄、井口雄喜、佐藤千友紀、柳博、大橋直樹、小俣孝久
    • 学会等名
      第9回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 直接遷移型ナローギャップ半導体;ウルツ鉱型β-CuGaO22014

    • 著者名/発表者名
      長谷拓、鈴木一誓、喜多正雄、柳博、田中雅彦、勝矢良雄、坂田修身、大橋直樹、小俣孝久
    • 学会等名
      第9回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CuAlO2との混晶化によるウルツ鉱型CuGaO2のバンドギャップエンジニアリング2014

    • 著者名/発表者名
      水野裕貴、長谷拓、鈴木一誓、喜多正雄、小俣孝久
    • 学会等名
      第9回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] First Principle Calculations of Electronic Band Structures of Wurtzite β-CuGaO2 and β-AgGaO22014

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, H. Nagatani, M. Kita, Y. Iguchi, C. Sato, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC8)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New Direct and Narrow Band Gap Oxide Semiconductor; Wurtzite CuGaO22014

    • 著者名/発表者名
      H. Nagatani, I. Suzuki, M. Kita, H. Yanagi, N. Ohashi and T. Omata
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC8)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新規酸化物半導体材料の探索;ウルツ鉱型I-III-O2化合物半導体2014

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院淵野辺キャンパス(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AgGaO2との混晶化によるZnOのバンドギャップナローイング2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木一誓、長谷拓、有馬優太、喜多正雄、小俣孝久
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院淵野辺キャンパス(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 直接遷移型ナローギャップ半導体; ウルツ鉱型β-CuGaO22014

    • 著者名/発表者名
      長谷拓、鈴木一誓、喜多正雄、柳博、大橋直樹、小俣孝久
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院淵野辺キャンパス(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 鈴木一誓、長谷拓、喜多正雄、井口雄喜、佐藤千友紀、柳博、大橋直樹、小俣孝久2014

    • 著者名/発表者名
      第一原理計算によるウルツ鉱型β-CuGaO2,β-AgGaO2の電子構造解析
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院淵野辺キャンパス(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ウルツ鉱型酸化物半導体-AgGaO2, -CuGaO2の伝導性制御2014

    • 著者名/発表者名
      長谷拓、鈴木一誓、常深浩、井藤幹夫、喜多正雄、小俣孝久
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院淵野辺キャンパス(相模原)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] New Pseudo-Binary Alloying System of x(AgGaO2)1/2-(1-x)ZnO for Band Gap Narrowing of ZnO2013

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, Y. Arima, M. Kita ,T. Omata
    • 学会等名
      013 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ、米国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Band Gap Narrowing of ZnO by Alloying with β-AgGaO22013

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, Y. Arima, M. Kita, T. Omata
    • 学会等名
      8th International Symposium on Transparent Oxide Thin Films for Electronics and Optics
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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