セラミック半導体のトラップ準位の検出と評価

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05453077
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 高田 雅介 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20107551)
• 研究分担者: ヒューブレヒツ ベン 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (60251849) ; 河合 晃 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00251851)
• キーワード: PTCR / ICTS / チタン酸バリウム / 酸化 / 粒界 / 電子捕獲 / HIP / 酸化亜鉛

研究概要

PTCR材料としてBaTiO_3半導体が広く用いられている。BaTiO_3は強誘電体として積層セラミックコンデンサーにも用いられているが、近年においてはそれに代わるものとしてリラクサ-誘電体PMN(Pb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3)が注目されている。そのPMNとBaTiO_3は共に粒界の電気的な制御が非常に重要であると考えられている。従って、粒子と粒界の電気的特性を分離して評価できるような方法の確立を目指し、本研究では新たに高温におけるインピーダンス解析法の適用を試みた。まず低誘電率相(パイロクロア相)が多く生成しているPMNに対して行ったところ、パイロクロア相が関与していると思われる新たなキャパシタンスが粒子と電気的に直列に存在していることや、それによる誘電率の大きな減少等が確認された。またその粒界相が非常に薄く存在しているという情報も得られ、Brick LayerモデルとMaxwellモデルの適用により粒界相の厚みが約10〜15nmであることが分かった。従って、この方法を用いることによりPMNの粒界相の形態や電気的特性の情報が得られることが確認された。

研究成果

• [文献書誌] J.Hamagami B.Huybrechts,Y.Watanabe and M.Takata: "Optical Hydrogen Sensor Using Pd/MoO_X Films" Ceramic Transactions. 43. 331-41 (1994)
• [文献書誌] M.Takata: "Relationship between Crystal Orientaion and Gas Sensing Property of Sputtered SnO_2 Films" Ceramic Transactions. 43. 357-64 (1994)
• [文献書誌] Y.Watanabe,H.Endo,H.Semba and M.Takata: "Electronic Structure and Optical Non-linarity of Tin Oxide Thin Films" J.Non.Cryst.Solids. 178. 84-90 (1994)
• [文献書誌] H.Semba,Y.Watanabe and M.Takata: "Third-order Non-linar Optical Suscepti-bilities of Spinel-type Thin Films" J.Non.Cryst.Solids. 178. 114-19 (1994)
• [文献書誌] T.Okamoto,B.Huybrechts and M.Takata: "Electric Field Sensitive Moving Hot Spot in GdBa_2Cu_3O_7-δ Ceramics" Jpn.J.Appl.Phys.33(9A). L1212-14 (1994)
• [文献書誌] A.Kawai,H.Nagata and M.Takata: "Measurement Method of Adhesion Strength.between Inorganic Materials and Polymer by Using Atomic Force Microscopy" J.Ceram.Soc.Japan. 102(12). 1102-04 (1994)