• 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

活性サイト解析による導電性ダイヤモンドの合成プロセス最適化

公募研究

研究領域3D活性サイト科学
研究課題/領域番号 17H05226
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

加藤 有香子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90509837)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードダイヤモンド / パワーデバイス / 3D活性サイト / ボロン / ドーパント / 活性サイト / 光電子回折 / 電子デバイス / 半導体物性
研究実績の概要

ダイヤモンドは、不純物を添加することによってバンドギャップ5.5 eVの間接型半導体として機能することから、次世代パワーデバイス材料の一翼として期待される材料である。本研究では、p型特性を示すボロンドープダイヤモンドのドーパントの活性サイトに着目し、アクセプタを供給するボロン(活性化ボロン)の化学結合状態を明らかにするために、ボロンドープダイヤモンド中のボロン周辺の原子配列の解析を試みた。
光電子強度の放出角度依存性は、光電子放出元素とその周りの原子配列によって決定される。CVDダイヤモンドのB1sスペクトルの放出角度依存性を解析した結果、ボロンには2種類の化学状態があり、そのうち低結合エネルギー成分には放出角度依存性があるが高結合エネルギー成分には放出角度依存性がなく、それぞれ置換サイトに配置されて活性状態にあるボロンと活性状態にはないボロンの存在を示唆するものであることは、すでに前年までに示してきたとおりであるが、今年度は、CVDダイヤモンド<101>のデータとHPHTダイヤモンド<101>のデータを比較して、異なる条件下で合成されたダイヤモンド単結晶内のボロンの活性/不活性状態について解析した。非平衡状態で合成されるCVDダイヤモンドと異なり、HPHTダイヤモンドは天然のダイヤモンドと同様の環境下で成長し、CVDダイヤモンドよりも転位の少ない結晶が得られることが知られている。
B1sスペクトルを比較した結果、CVDダイヤモンドで見られた不活性ボロンの割合は少ないと見積もられたが、CVDダイヤモンドでは見られなかったピークが低結合側に見られた。このことは、HPHTダイヤモンド中のドーパントサイトがCVDダイヤモンドと異なることを示唆するものである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

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) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Three-dimensional atomic arrangement around active/inactive dopant sites in boron-doped diamond2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, D. Tsujikawa, Y. Hashimoto, T. Yoshida, S. Fukami, H. Matsuda, M. Taguchi, T. Matsushita and H. Daimon2
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 11 号: 6 ページ: 1-3

    • DOI

      10.7567/apex.11.061302

    • NAID

      210000136221

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ダイヤモンドデバイス応用研究の現状と課題:バルク・表面の結晶品質2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 有香子、滝沢耕平(東京都市大学)、牧野 俊晴、加藤 宙光、小倉 政彦、竹内 大輔、山崎 聡、野平博司(東京都市大学)
    • 学会等名
      電子情報通信学会 研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Active/Inactive Dopant-site in Boron-doped diamond in diamond power device2019

    • 著者名/発表者名
      Yukako KATO
    • 学会等名
      Symposium on 3D Active-site Science in London
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 活性サイト解析による導電性ダイヤモンドの合成プロセス最適化2019

    • 著者名/発表者名
      加藤有香子
    • 学会等名
      第8回 3D活性サイト科学 成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 活性サイト解析による導電性ダイヤモンドの合成プロセス最適化2019

    • 著者名/発表者名
      加藤有香子
    • 学会等名
      第9回 3D活性サイト科学 成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ボロンドープダイヤモンドの活性/非活性ドーパントの原子配列2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 有香子、辻川 大地、橋本 由介、吉田 泰輔、深見 駿、小倉 政彦、松田 博之、田口 宗孝、松下 智裕、大門 寛
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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