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2007 年度 実績報告書

金属/ダイヤモンド接合界面における深紫外線センシング学理の構造

研究課題

研究課題/領域番号 18360341
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

小出 康夫  独立行政法人物質・材料研究機構, センサ材料センター, グループリーダー (70195650)

研究分担者 メイヨン リョオ  独立行政法人物質・材料研究機構, 若手国際研究拠点, NIMSポスドク研究員 (00425555)
井村 将隆  独立行政法人物質・材料研究機構, センサ材料センター, NIMSポスドク研究員 (80465971)
キーワードダイヤモンド / 深紫外線 / フォトディテクター / ショットキー型 / MSM型 / 利得 / 永続的光伝導 / 光応答
研究概要

平成19年度は,深紫外線に対する受光感度の利得特性と永続的光伝導(PPC)特性の原因となる深いエネルギー準位を測定することによってその機構を理解すること、および受光感度を向上させたダイヤモンドフォトディテクターを試作することによって、火炎センシング性能向上させることを目標とした。その結果以下の成果を得た。
(1)熱刺激電流の温度特性から1.37eV,またPPC温度特性から1.5eVの深い準位の存在が見出された。これらを深い準位を基礎に、受光感度の利得特性と永続的光伝導(PPC)特性を説明するために、ダイヤモンド基板内の高濃度窒素元素およびダイヤモンドエピタキシャル層内の欠陥準位の二つを考慮したキャリア放出・捕獲による定性的なモデルを構築した。
(2)ボロンを10^<16>cm^<-3>以下に添加したダイヤモンドエピタキシャル膜を用いて高感度化に成功したダイヤモンド火災センサ試作し、30cmの距離からのアルコールランプ炎検知に成功した。
(3)導電性ダイヤモンド基板を用いることによって、縦型構造のダイヤモンドショットキーフォトダイオードを作製した。エキシマランプ(DeepUV光,20mW/cm2)の連続照射に対して、600時間の安定動作を実証した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Single Schottky-barrier photodiode with interdigitated finger geometry:application to diamond2007

    • 著者名/発表者名
      Meiyong Liao
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett vol.90

      ページ: 1235071-1235073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local photoconductivity on diamond metal-semiconductor-metal photodetectors measured by conducting probe atomic force microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Jose Alvarez
    • 雑誌名

      Diamond Relat.Mater vol.16

      ページ: 1074-1077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Submicron metal-semiconductor-metal diamond photodiodes toward improving the resonsivity2007

    • 著者名/発表者名
      Meiyong Liao
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett vol.91

      ページ: 1635101-1635103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ダイヤモンド紫外線センサを用いた火災検知システム2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 雑誌名

      光アライアンス No.6

      ページ: 5-10

  • [雑誌論文] ダイヤモンド紫外線センサー2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 雑誌名

      日本金属学会報まてりあ Vol.46,No.4

      ページ: 272-277

  • [学会発表] 単結晶ダイヤモンド薄膜を用いた深紫外線フォトディテクター2007

    • 著者名/発表者名
      Meiyong Liao
    • 学会等名
      第21回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      長岡技術科学大学,長岡市
    • 年月日
      20071121-22
  • [学会発表] 単結晶ダイヤモンド縦型ショットキーバリアダイオードの電気特性2007

    • 著者名/発表者名
      桐谷 範彦
    • 学会等名
      第21回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      長岡技術科学大学,長岡市
    • 年月日
      20071121-22
  • [学会発表] サブミクロン金属-半導体-金属接合型ダイヤモンド深紫外線フォトディテクター2007

    • 著者名/発表者名
      Meiyong Liao
    • 学会等名
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学,札幌市
    • 年月日
      20070904-08
  • [学会発表] くし型電極構造を持つダイヤモンドショットキーフォトダイオード2007

    • 著者名/発表者名
      Meiyong Liao
    • 学会等名
      2007年EMS26
    • 発表場所
      琵琶湖ラフォーレ,滋賀県守山市
    • 年月日
      20070704-06
  • [学会発表] Metal-Diamond Semiconductor Interface and Photodiode Application2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 学会等名
      ISCSI-5
    • 発表場所
      首都大学東京,八王子市
    • 年月日
      2007-11-14
  • [学会発表] 太陽光ブラインド型ダイヤモンド紫外線センサ2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期大会シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜大学,岐阜市
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 金属/ダイヤモンド界面と深紫外線センサ素子/金属/ダイヤモンド界面と深紫外線センサ素子2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 学会等名
      電気学会電子材料研究会
    • 発表場所
      福井大学,福井市
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] Comparison of photolesponse properties for p-diamond deep-ultraviolet photodetectors with various device structures/Comparison of photoresponse properties for p-diamond deep-ultraviolet photodetectors with various device structures2007

    • 著者名/発表者名
      小出 康夫
    • 学会等名
      Diamond 2007
    • 発表場所
      マルティンホテル,ベルリン,ドイツ
    • 年月日
      2007-09-12

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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