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ケルビンフォース顕微鏡によるナノスケール半導体キャリア濃度分布の定量

研究課題

研究課題/領域番号 26630297
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 金属物性・材料
研究機関九州大学

研究代表者

有田 誠  九州大学, 工学研究院, 助教 (30284540)

連携研究者 本岡 輝昭  九州大学, 工学研究院, 教授 (50219979)
山内 貴志  九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (70419620)
波多野 睦子  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00417007)
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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード走査プローブ顕微鏡 / ケルビンフォース顕微鏡 / 半導体 / キャリア密度 / 仕事関数 / KFM / キャリア濃度
研究成果の概要

不純物ドープSiとSiドープGa2O3の仕事関数とそれらのキャリア密度との関係を、走査プローブ顕微鏡の一種であるケルビンフォース顕微鏡(KFM)を用いて調査した。
KFMにより観察される仕事関数はキャリア密度から理論的に予想されるバルクフェルミレベルに表面準位の電荷によるバンド曲りの影響が重畳していることが、ドナー的性質とアクセプタ的性質の2種類の表面準位を仮定したモデルの計算により示唆された。
また、比較的小さなキャリア密度においてはバンド曲りの影響は小さく、KFMにより測定される仕事関数よりキャリア密度とキャリア種を同時に評価できる可能性が示された。

報告書

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

    (9件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Toward controlling the carrier density of Si doped Ga2O3 films by pulsed laser deposition2016

    • 著者名/発表者名
      Fabi Zhang, Makoto Arita, Xu Wang, Zhengwei Chen, Katsuhiko Saito, Tooru Tanaka, Mitsuhiro Nishio, Teruaki Motooka, and Qixin Guo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 109 号: 10

    • DOI

      10.1063/1.4962463

    • 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
  • [学会発表] Surface potential measurement and carrier density estimation for semiconductors by using Kelvin force microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto ARITA
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Advanced Materials and Optoelectronics
    • 発表場所
      Saga University
    • 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] ケルビンフォース顕微鏡(KFM)による半導体および酸化物の表面電位観察2017

    • 著者名/発表者名
      有田 誠
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部セミナー「表面・界面の顕微分析セミナー」
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 九州大学「クリーン実験ステーション」2016

    • 著者名/発表者名
      有田 誠, 山内貴志, 鳥越和尚, 土渕香織, 桒野由紀子, 本岡輝昭, 池田 晃裕, 浅野 種正, 高橋和敏, 郭其新
    • 学会等名
      第10回九州シンクロトロン光研究センター研究成果報告会
    • 発表場所
      九州シンクロトロン光研究センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ZnS/ZnMgO構造の作製とKFM測定による界面バンド構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      安徳 新之介, 長岡 孝, 有田 誠, 堀田 善治, 山内 貴志, 本岡 輝昭
    • 学会等名
      2015年日本金属学会秋期(第157回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoinduced surface potential change of TiO2 thin films observed by Kelvin force microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto ARITA
    • 学会等名
      2015 International Symposium on Advanced Materials and Optoelectronics
    • 発表場所
      Saga University
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 走査型プローブ顕微鏡(SPM)による材料評価例(文部科学省先端研究基盤共用事業の紹介と利用例)2014

    • 著者名/発表者名
      有田 誠, 山内貴志
    • 学会等名
      26th Tungsten Molybdenum Seminar of JTMIA
    • 発表場所
      笹川記念会館
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケルビンプローブフォース顕微鏡を用いた酸化チタン系光触媒薄膜の光応答その場観察2014

    • 著者名/発表者名
      金子 雅英, 有田 誠, 堀田 善治, 山内 貴志, 本岡 輝昭, 齊藤 勝彦, 郭 其新
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ケルビンフォース顕微鏡を用いた材料評価~新機能デバイス創出を目指して~2014

    • 著者名/発表者名
      有田 誠, 山内貴志, 本岡輝昭, 齊藤勝彦, 郭其新
    • 学会等名
      九州シンクロトロン光研究センター合同シンポジウム
    • 発表場所
      九州シンクロトロン光研究センター
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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