| 研究課題/領域番号 |
01460075
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
丸野 重雄 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60024204)
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| 研究分担者 |
川口 健 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (80144195)
土井 彰 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30024326)
増井 寛二 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (10024358)
佐治 学 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50024211)
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| キーワード | 光析出現象 / 光ド-ピング現象 / 超イオン伝導 / 電子線析出現象 / カルコゲナイドガラス / 非晶質薄膜 |
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| 研究概要 |
多量の銀を含むGe-S-Ag系非晶質半導体薄膜〔(Geo,_3So,_7)_<100>-xAgx:22【less than or equal】x【less than or equal】67〕を2源真空蒸着法で作製し、光析出現象の画像分解能に優れた消去・再生の可能な光メモリ-素子を開発した。主な結果は次の如くである。(1)55≦x≦65の薄膜で顕著な光析出効果が認められた。さらに金の微量(1-2wt%)添加により析出銀量・感度とも著しく増加する。(2)銀含有量の多い薄膜ほど熱的安定性は悪くなり、加熱による析出銀の消去法では、Argyrodite(Ag_8Ge_<56>)の生因と密接な関係があり、消去-再生を数回繰り返すと、光酸化等の原因で膜の劣化が目立つようになる。(3)光析出現象を示す薄膜に電子線を照射すると著しい構造変化を示すことがわかった。この性質を利用し、電子線書き込みメモリ-材料への応用を実験・検討している。(4)銀含有量の多い薄膜ほどAg^+イオン伝導が顕著になり、光析出現象を示す薄膜は、超イオン伝導体(10^<-3>S/cm以上,20℃)であることがわかった。ITO電極との組み合わせにより交換効率1.5×10^<-2>%の光起電力素子が作製された。さらに薄膜の交流伝導の実験を行い、低周波領域でみられる大きな比誘電率の値(10^6)は、電極と薄膜の界面に生じるAg^+の欠乏層によるものであることを明らかにした。この結果を利用して光ド-プ層の成長を電気的にとらえることに成功した。
光析出現象とは全く逆の現象である光ド-ピング現象について、今まで光学的及び構造的に研究されているが、ド-プ層の成長を電気的に直接調べる研究は行わなれていない。本研究では、1Hz-20KHzの周波数範囲(60点)の交流測定を極めて短時間に測定を行えるコンピュ-タ制御システムを組み立て、光ド-ピング過程のリアルタイム追跡を行った。結果は次の如くである。(1)ド-プ領域内のAg^+イオンの分布は段階状である。(2)ド-ピング終了後のAg^+イオンの分布は、時間とともに階段状からくずれ、膜全体に均一になるような傾向にある。(3)階段状分布に基づき、銀イオンは光照射によって発生した電界(ド-プ層の界面)によりド-プ層から非ド-プ層へ移動するというモデルを提案した。
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