• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

三元系ウルツ鉱型ナローギャップ酸化物半導体;薄膜化・薄膜太陽電池素子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 26289239
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 無機材料・物性
研究機関東北大学 (2016)
大阪大学 (2014-2015)

研究代表者

小俣 孝久  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80267640)

研究分担者 喜多 正雄  富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00413758)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード結晶成長 / 太陽電池 / セラミックス / 先端機能デバイス / 光物性
研究成果の概要

本研究では前駆体β-NaGaO2の薄膜堆積と,そのイオン交換によりβ-CuGaO2薄膜の作製方法を研究した。β-NaGaO2をターゲットとしたスパッタ法でβ-NaGaO2薄膜の堆積に成功した。薄膜をCuCl蒸気に暴露するイオン交換により,薄膜表面状態が良好なβ-CuGaO2薄膜を得た。電子ビーム蒸着法では,基板に応じた配向方位の制御も可能であることを見出し,イオン交換時の亀裂発生の抑制技術を確立した。一方,スパッタ法,蒸着法などのPVD法ではNaが欠損した組成のβ-NaGaO2膜となることが明らかとなり,CVD法が化学量論組成のβ-NaGaO2薄膜作製に適した方法であることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 12件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Multinary wurtzite-type oxide semiconductors: present status and perspectives2017

    • 著者名/発表者名
      I. Suzuki, T. Omata
    • 雑誌名

      Semicond. Sci. Technol.

      巻: 32 号: 1 ページ: 013007-013007

    • DOI

      10.1088/1361-6641/32/1/013007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-Principles Study of CuGaO2 Polymorphs: Delafossite α-CuGaO2 and Wurtzite β-CuGaO22016

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

      Inorganic Chemistry

      巻: 55 号: 15 ページ: 7610-7616

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b01012

    • 関連する報告書
      2016 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] High temperature phases with wurtzite-derived structure in Zn2LiGaO4-ZnO alloy system2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kita, T. Fukada, S. Yamaguchi, T. Omata
    • 雑誌名

      J Alloys Comp.

      巻: 688 ページ: 69-76

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2016.06.249

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First principles calculations of ternary wurtzite β-CuGaO22016

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

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 号: 9 ページ: 095701-095701

    • DOI

      10.1063/1.4942619

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 新しい酸化物エネルギー材料の設計とその合成プロセスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 雑誌名

      鉱山

      巻: 69(10) ページ: 22-30

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
  • [学会発表] 酸化物の形態・構造制御 -酸化亜鉛量子ドット,新しい酸化物半導体を中心に-2017

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 学会等名
      (公財)科学技術交流財団第3回「機能性酸化物膜の液相エピタキシャル結晶成長研究会」
    • 発表場所
      科学技術交流財団 研究交流センター・名古屋市
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Band Gap Engineering of Wurtzite β-CuGaO2 by Alloying with β-CuAlO2 and β-LiGaO2 and Their Electronic Structures2016

    • 著者名/発表者名
      T. Omata, H. Nagatani, Y. Mizuno, I. Suzuki, M. Kita, N. Ohashi
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials (IWZnO 2016)
    • 発表場所
      台北・台湾
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Electrical Conductivity of Ternary Wurtzite β-AgGaO22016

    • 著者名/発表者名
      H. Nagatani, I. Suzuki, M. Kita, T. Omata
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials (IWZnO 2016)
    • 発表場所
      台北・台湾
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flux growth of ternary wurtzite β-NaGaO2 and β-LiGaO2 single crystals2016

    • 著者名/発表者名
      A. Kakinuma, I. Suzuki, M. Ueda, T. Omata
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials (IWZnO 2016)
    • 発表場所
      台北・台湾
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New quaternary narrow gap oxide semiconductor Cu2ZnGeO4 with a wurtzite-derived Structure2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kita, I. Suzuki, H. Nagatani, Y. Mizuno, M. Inoue, T. Omata
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Zinc Oxide and Related Materials (IWZnO 2016)
    • 発表場所
      台北・台湾
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Band Gap Engineering of Wurtzite-Type Narrow Band Gap Oxide Semiconductor β-CuGaO22016

    • 著者名/発表者名
      T. Omata, Y. Mizuno, H. Nagatani, I. Suzuki, M. Kita
    • 学会等名
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science 2016 (PRiME 2016)
    • 発表場所
      ホノルル・米国
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しいエネルギー材料の開発-全酸化物太陽電池材料,中温作動型燃料電池材料-2016

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 学会等名
      日本鉱業協会新材料部会研究会 平成 28 年度第2回講演会
    • 発表場所
      日本協業協会・東京都千代田区
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ternary and Quaternary Wurtzite-type Oxide Semiconductors: β-CuGaO2 and Its Related Materials2016

    • 著者名/発表者名
      T. Omata, Y. Mizuno, I. Suzuki, H. Nagatani, Masao Kita
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS 2016)
    • 発表場所
      富山国際会議場・富山市
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of β-CuGaO2 thin films; An Oxide Thin-Film Solar Cell Absorber2015

    • 著者名/発表者名
      Issei Suzuki, Hiraku Nagatani, Masao Kita and Takahisa Omata
    • 学会等名
      2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      ボストン(USA)
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of β-CuGaO2 Thin Films; An Oxide Thin-Film Solar Cell Absorber2015

    • 著者名/発表者名
      Issei Suzuki, Hiraku Nagatani, Masao Kita and Takahisa Omata
    • 学会等名
      The 9th Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics (TOEO-9)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Band Gap Engineering of Wurtzite-type Narrow Band Gap Semiconductor β-CuGaO22015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mizuno, Hiraku Nagatani, Issei Suzuki, Masao Kita and Takahisa Omata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-9)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flux Growth of β-NaGaO2 Single Crystals and their Ion-Exchange to Fabricate β-CuGaO2 and β-AgGaO22015

    • 著者名/発表者名
      13.Ayako Kakinuma, Issei Suzuki, Masato Ueda and Takahisa Omata
    • 学会等名
      The 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-9)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウルツ鉱型酸化物半導体の物質開拓I-III-O2およびI2-II-IV-O4化合物2015

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 学会等名
      電気化学会 固体化学の新しい指針を探る研究会 第78回研究会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウルツ鉱型関連構造の四元系ナローギャップ酸化物半導体Cu2ZnGeO4の合成2015

    • 著者名/発表者名
      喜多正雄、鈴木一誓、長谷拓、水野裕貴、小俣孝久
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウルツ鉱型酸化物半導体β-CuGaO2, β-AgGaO2 への不純物ドーピング2015

    • 著者名/発表者名
      長谷拓、鈴木一誓、小俣孝久、喜多正雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウルツ鉱型ナローバンドギャップ半導体β-CuGaO2 のバンドエンジニアリング2015

    • 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
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Novel Ternary Wurtzite Semiconductor β-CuGaO22015

    • 著者名/発表者名
      Issei Suzuki, Hiraku Nagatani, Masao Kita, Hiroshi Yanagi, Naoki Ohashi and Takahisa Omata
    • 学会等名
      17th International Conference on II-VI Compounds and Related Materials
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of β-CuGaO2 Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      Issei Suzuki, Hiraku Nagatani, Masao Kita and Takahisa Omata
    • 学会等名
      17th International Conference on II-VI Compounds and Related Materials
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化物薄膜太陽電池材料β-CuGaO2の薄膜作製2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木一誓、長谷拓、喜多正雄、小俣孝久
    • 学会等名
      資源素材学会 平成27年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フラックス 法によるβ-NaGaO2単結晶の育成とそのイオン交換2015

    • 著者名/発表者名
      柿沼綾子、鈴木一誓、上田正人、小俣孝久
    • 学会等名
      資源素材学会 平成27年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウルツ鉱型酸化物半導体β-CuGaO2, β-AgGaO2への不純物ドーピング2015

    • 著者名/発表者名
      長谷拓、鈴木一誓、喜多正雄、小俣孝久
    • 学会等名
      資源素材学会 平成27年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [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 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [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-CuGaO22014

    • 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] 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
      Naigara 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 Material
    • 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 Material
    • 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

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi