• 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

溶液成長ZnOナノロッド圧電素子の圧電性・弾性評価と成長制御による圧電応答改善

研究課題

研究課題/領域番号 26790046
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関大阪大学 (2015)
筑波大学 (2014)

研究代表者

渡辺 健太郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40582078)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード圧電性半導体 / ZnO自立ナノロッド / 選択的溶液成長 / 応力下その場観察 / 単一構造評価
研究成果の概要

溶液成長法と電子線描画技術を併用して基板に垂直配向した酸化亜鉛単結晶ナノロッドの配列構造を作製し、圧電素子への応用可能性を検討した。
圧電応答改善のため、単一ナノロッド自立構造の評価技術を独自開発し、酸化亜鉛ナノロッドに適用した結果、次の知見を得た。①ナノロッド内部の成長分域・キャリア濃度分布の観察評価から、ナノロッド側面近傍に高キャリア濃度領域が存在し、圧電電荷の取出効率が低い原因となる。②単一ナノロッドの曲げ強度評価から、成長直後のナノロッドでも4%の引張歪に耐え、ナノ弾性が圧電素子の出力向上に応用出来る。
更に、③側面成長の抑制、④金薄膜下部電極上への直接成長、による効率改善を図った。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ハンガリー科学アカデミー(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Arbitrary cross-section SEM-cathodoluminescence imaging of growth sectors and local carrier concentrations within micro-sampled semiconductor nanorods2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Watanabe*, Takahiro Nagata, Seungjun Oh, Yutaka Wakayama, Takashi Sekiguchi, János Volk, and Yoshiaki Nakamura
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/ncomms10609

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Band-gap deformation potential and elasticity limit of semiconductor free-standing nanorods characterized in situ by scanning electron microscope-cathodoluminescence nanospectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Watanabe, Takahiro Nagata, Yutaka Wakayama, Takashi Sekiguchi, Robert Erderyi, and Janos Volk
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 9 号: 3 ページ: 2989-3001

    • DOI

      10.1021/nn507159u

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nanospectroscopic investigation of individual free-standing semiconductor nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Watanabe
    • 学会等名
      Energy, Materials, & Nanotechnology Meeting on Smart & Multifunctional Material
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2016-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nanoprobe-CL法による半導体ナノ結晶の顕微物性評価2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶液成長ZnO単結晶ナノロッド:成長時の格子間水素ドナーの取り込みと残留キャリア濃度分布2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎、中村 芳明
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター
    • 年月日
      2015-09-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 半導体ナノワイヤの変形ポテンシャル・弾性限界のその場顕微分光評価2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎,長田 貴弘,若山 裕,関口 隆史,フォルク ヤノシュ
    • 学会等名
      2015年春季<第62回>応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体ナノワイヤ歪変調バンドギャップのその場顕微評価2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎
    • 学会等名
      nano tech 2015
    • 発表場所
      東京ビックサイト(江東区)
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体ナノワイヤのバンド端変形ポテンシャルと曲げ歪・表面弾性2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2015
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶液成長ZnOナノロッドの成長モード制御による残留ドナー濃度均一化2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺 健太郎,呉 承俊,長田 貴弘,若山 裕,関口 隆史,フォルク ヤノシュ
    • 学会等名
      2014年秋季<第75回>応用物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-directional ZnO nano-rod growth visualized by SEM-CL technique2014

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Watanabe, Seungjun Oh, Janos Volk, Takahiro Nagata, Yutaka Wakayama, Takashi Sekiguchi
    • 学会等名
      The 10th International Nanotechnology Conference on Communication and Cooperation
    • 発表場所
      Gaithersburg, Maryland, USA
    • 年月日
      2014-05-13 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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