オプトアジレント機能を有する侵入型金属窒化物薄膜材料の創製とデバイスへの応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13305047
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 高橋 直行 静岡大学, 工学部, 助教授 (50242243)
• 研究分担者: 金光 義彦 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (30185954) ; 中村 高遠 静岡大学, 工学部, 教授 (10022287)
• キーワード: 侵入型金属窒化物 / 薄膜 / 電子スピン共鳴 / オプトアジレント / デバイス / 窒化鉄 / 窒化インジウム / 窒化マンガン

研究概要

平成15年度は、FeN_x、、SnN_x、InN_x、、MnN_x等およびそれらの混晶化薄膜材料およびN侵入量の異なる薄膜材料のオプトアジレント機能の発現機能について検討した。また、デバイス化を目指したパッケージ化について検討した。以下に具体的な研究成果を述べる。
1.SnN_x、InN_x、MnN_x、薄膜の作製と光応答性・・・・・担当:高橋
平成15年度は、SnN_x、InN_x、MnN_x、薄膜のオプトアジレント機能の解明を進めた結果、表面の不対電子構造に寄与していることが明らかとなった。
2.SnN_x、InN_x、MnN_x、薄膜の光学特性・・・・・担当:金光
作製されたSnN_x、InN_x、MnN_x薄膜について屈折率、反射率、バンドギャップ等についての解析を行った結果、N(窒素)侵入量によりオプトアジレント機能に波長依存性があることが明きらかとなった。
3.SnN_x、InN_x、MnN_x薄膜の局所構造解明・・・・・担当:高橋、P.C.Riedi、中村
SnN_x、InN_x、MnN_x薄膜の不対電子の状態を電子スピン共鳴(ESR)、光検波ESRおよび極低温磁気特性評価より行い、膜内部の不対電子の磁気異方性がオプトアジレント機能の角度依存性に寄与することが明らかとなった。
4.SnN_x、InN_x、MnN_x薄膜のデバイスへの応用・・・・・担当:高橋、G.J.Collines、C.P.Marin
SnN_x、InN_x、MnN_x薄膜の光スイッチング素子、調光デバイス等の試作に成功した。

研究成果

• [文献書誌] N.Takahashi, A.Niwa, H.Sugiura, T.Nakamura: "Indium nitride crystals with flower-like structure"Chem.Comm.. 3. 318-319 (2003)
• [文献書誌] N.Takahashi, K.Terada, T.Takahashi, T.Nakamura, W.Inami, Y.Kawata: "Optical Response of Tin Nitride Thin Films Prepared by Atmospheric Pressure Halide Chemical Vapor Deposition"J.Electron.Mater.. 32. 268-271 (2003)
• [文献書誌] N.Takahashi, M.Takekawa T.Takahashi, T.Nakamura, M.Yoshioka, W.Inami, Y Kawata.: "Optical recording characteristics of tin nitride thin films prepared by an atmospheric pressure halide chemical vapor deposition"Solid State Science. 5. 587-589 (2003)
• [文献書誌] T.Nakamura, T.Takahashi, N.Takahasi, T.Kato, K.Furakawa, G.M.Smith, C.J.Oates, P C.Riedi: "High field FMR investigation of epitaxially grown Fe_4N films on a MgO(001) substrate"Electrochem. & Solid State Letts.. 6(10). C146-C148 (2003)
• [文献書誌] N.Takahashi, A.Niwa, T.Takahashi, T, Nakamura: "Crystalline orientation of the InN films prepared by atmospheric pressurehalide chemical vapor deposition"Solid State Science. 5. 1417-1419 (2003)
• [文献書誌] 高橋 直行: "盆栽結晶-フラワー状InN結晶-"Crystal Letters. 62. 7-11 (2003)
• [文献書誌] T.Takahashi, N.Takahashi, T Nakamura: "Preparation of freestanding Fe_4N crystal by vapor phase epitaxy under atmospheric pressure"Materials Chemistry & Physics. 83. 7-9 (2004)
• [文献書誌] T.Takahashi, N.Takahashi, T.Nakamura, T.Kato, K.Furukawa, G.M.Smith, P.C.Ried: "Magnetic characteristics of Fe_4N epitaxial films grown by halide vapor phase deposition under atmospheric pressure"Solid State Science. (In-press). (2004)