新しいシリサイド半導体の結晶成長とエネルギーデバイスヘの応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560303
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 立岡 浩一 静岡大学, 工学部, 教授 (40197380)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: シリサイド / 熱電発電素子 / 熱光起電力システム / エピタキシー / 溶融塩法 / 相互拡散 / エネルギー / 環境

研究概要

本研究はシリサイド系半導体の総合的な研究であり、結晶成長、物性評価からデバイス応用への応用まで広い範囲をカバーしていている。資源豊富で安全である材料を用い、太陽電池や熱光電池,熱電発電素子など環境保全に寄与するデバイスの開発を行った。得られた結果を総合的にまとめ、ファミリーとしてみたシリサイド半導体の光電デバイス、熱電デバイスへの可能性について纏めた。この研究テーマの最終的目標である資源豊富で安全な材料による半導体発電素子の開発が、将来のエネルギーフローを変える事を期待する。

研究成果

• [雑誌論文] Growth of manganese silicide layers on Si substrates using MnCl_2 source (2009)
  • 著者名/発表者名: Hu Junhua, T. Kurokawa, T. Suemasu, S. Takahara, M. Itakura and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: physica status solidi(a) 206(2) ページ: 233-237
• [雑誌論文] Growth of Ca-Germanide and Ca-Silicide Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Warashina, Y. Ito, T. Nakamura, H. Tatsuoka, J. Snyder, M. Tanaka, T. Suemasu, Y. Anma, M. Shimomura, Y. Hayakawa
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech 7 ページ: 129-133
• [雑誌論文] Full-Potential Screened KKR Calculations for Magnetism of Co2MnSi, Ni2MnAl and Ru2MnSi (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Asato, M.Ohkubo, T. Hoshino, F. Nakamura, N. Fujima and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Based on the Generalized Gradient Approximation, Mater. Trans 49 ページ: 1760-1767
• [雑誌論文] Structural Property of b-FeSi2 Layers Deposited on FeSi from a Molten Salt (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ohishi, A. Mishina, I. Yamauchi, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 515(2) ページ: 8201-8204
• [雑誌論文] Preparation and Electrical Properties of Ca5Si3 and Sr5Si3 Powders (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Inaba, A. Kato, K. Miura, M. Akasaka, T. Iida, Y. Momose and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 515(2) ページ: 8226-8229
• [雑誌論文] Preparation of β-FeSi2 Substrates by Molten Salt Method (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, T. Ohishi, A. Mishina, Yamauchi, H. Udono, T. Suemasu, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 515(2) ページ: 8268-8271
• [雑誌論文] Tatsuoka,Growth ofSiOx Nanofibers Using FeSi Substrates with Ga Droplets (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Inaba, Y. Saito, H. Kominami, Y. akanishi, K. Murakami, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 45(49) ページ: 1320-1321
• [雑誌論文] Resistive contrast in R-EBIC from thin films (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Durose and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Microscopy of Semiconducting Materials(Springer Proceedings in Physics) 107 ページ: 515-518
• [雑誌論文] Growth Evolution of Sr-Silicide Layers on Si(111)and Mg2Si/Si(111)Substrates (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, T. Ohishi, T. Inaba, Y. Mizuyoshi, N. Takagi, T. Matsuyama, Y. Momose, T. Koyama, Y. Hayakawa and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 508 ページ: 74-77
• [雑誌論文] Tatsuoka, Growth of Mg2Si1-xGex Layers on Silicon-Germanium Substrates (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuyoshi, R. Yamada, T. Ohishi, Y. Y. Hayakawa, T. Koyama, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 508 ページ: 70-73
• [雑誌論文] 分科会・研究会だよりシリサイド系半導体と関連物質研究会 (2006)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一、末益崇
  • 雑誌名: 応用物理 75(5) ページ: 615
• [雑誌論文] APAC-SILICIDE2006会議報告ーシリサイド半導体に関するアジア太平洋会議報告ー (2006)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一、会議速報
  • 雑誌名: 電子材料 75(11) ページ: 91-91
• [雑誌論文] シリサイド半導体に関するアジア太平洋国際会議 (2006)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一、寺井慶和、ナノインフォ
  • 雑誌名: Japan Nanonet Bulletin 65(5) ページ: 3-4
• [学会発表] Growth of MnSi1.7 Layers on Si Substrates in MnCl2 Vapor (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kurokawa, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Structural and Thermoelectric Properties of Mg2Si0.6Ge0.4 Processed by Spark Plasma Sintering Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Mizuyoshi, M. Akasaka, T. Iida, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Growth and Structural Properties of β-FeSi2 layers on Glass Substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Satake, K. Yamaguchi, H. Yamamoto, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Structural Property of β-FeSi2 Layers Deposited on FeSi from a Molten Salt (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ohishi, M.Okubo, A.Mishina, I.Yamauchi, T.Matsuyama and H.Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Growth Evolution of Iron Silicide Layers on Si Substrates Using FeCl2 Source (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nishiura, Y. Momose, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Preparation of β-FeSi2 Substrates by Molten Salt Method (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, T. Ohishi, A. Mishina, I. Yamauchi, H. Udono, T. Suemasu, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Preparation and electrical property of Ca5Si3 and Sr5Si3 powders (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Inaba,A. Kato, K. Miura, Y. Momose and H. Tatsuoka
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Semiconducting Silicides
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20090729-31
• [学会発表] Mg2Si粉末より作製したCaシリサイドの熱電特性温 (2009)
  • 著者名/発表者名: 翠蓮, 藁科芳史, 立岡浩一
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-22
• [学会発表] Si基板上へのNa-Si系化合物の生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤佳史, 藁科芳史, 立岡浩一
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-02
• [学会発表] Syntheses And Thermoelectric Properties Of Ca-Germanide And Ca-Silicide Powders By Mechanical Alloying (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Warashina, Y. Ito, J. Snyder, K. Isobe, T. Suemasu, Y. Hayakawa, T. Nakamura, H. Tatsuoka
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Growth of Ca-Germanide and Ca-Silicide Crystals by Mechanical Alloying (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Warashina, Y. Ito, T. Nakamura, H. Tatsuoka, J. Snyder, M. Tanaka, T. Suemasu, Y. Anma, M. Shimomura, Y. Hayakawa
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] 熱反応堆積法によるシリサイド系半導体材料の成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会、結晶工学分科会・シリサイド系半導体と関連物質研究会共同企画「シリサイド系材料が開く新しい応用技術-結晶工学から斬るシリサイド系材料の可能性-」
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] Semiconducting Silicides (2008)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一
  • 学会等名: 第11回シリサイド系半導体夏の学校ナイトセッション「夢を語ってみる、シリサイド半導体デバイスと21世紀」
  • 発表場所: 倉敷市
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] メカニカルアロイング(MA)法によるCa系シリサイド、Ca系ジャーマナイドの生成及び電気特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伊藤佳史, 藁科芳史, 立岡浩一
  • 学会等名: 第11回シリサイド系半導体夏の学校
  • 発表場所: 倉敷市
  • 年月日: 2008-08-02
• [学会発表] Mg_2Si粉末を用いた単相Ca2Si粉末の作製と評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藁科芳史, 小林敬祥, 百瀬与志美, 立岡浩一
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] MnCl_2ソースを用いて成長したマンガンシリサイド薄膜の構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: Junhua Hu, 黒川貴規, 高原省吾, 板倉賢, 末益崇, 立岡浩一
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] M2Si(M=Mg, Ca, Sr)結晶の成長と光学特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: Junhua Hu, 加藤彰彦, 佐道泰造, 前田佳均, K.N. Galkin, T.V. Turchin, N.G. Galkin, 立岡浩一
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] Growth and Thermoelectric Property of New Semiconducting Silicide Ca_2Si (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Warashina, T. Kobayashi, H. Tatsuoka, T. Hayashi, Y. Horio
  • 学会等名: 国際ナノ熱電シンポジウム
  • 発表場所: Senri
  • 年月日: 20070611-12
• [学会発表] MnSi1.7及びM2Si(M=Mg, Ca, Sr)薄膜の成長 (2007)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一
  • 学会等名: 第10回シリサイド系半導体夏の学校
  • 発表場所: 掛川市
  • 年月日: 2007-07-29
• [学会発表] M2Si1-xGex(M=Mg, Ca)粉末の作製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 齋藤洋祐, 百瀬与志美, 小山忠信, 早川康弘, 立岡浩一
  • 学会等名: 第54回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2007-03-29
• [学会発表] Novel Growth Techniques for a Variety of Semiconducting Silicides(invited) (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tatsuoka
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Nanovision Science and The 9th Joint International Conference on Advanced Science and Technology
  • 発表場所: Shizuoka Univ
  • 年月日: 2007-01-24
• [学会発表] Growth Temperature dependence of structural properties on Iron Silicide Layers Grown Using FeCl2 Source (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Nishiura, Y. Momose, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: 2006 International Workshop on Sustainable Energy and Materials
  • 発表場所: Meiji University
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] TEM Observations of b-FeSi_2 Layers Grown on Glass Substrates (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Satake, K. Yamaguchi, H. Yamamoto, T. Matsuyama, and H. Tatsuoka
  • 学会等名: 2006 International Workshop on Sustainable Energy and Materials
  • 発表場所: Meiji University
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] Growth Time Dependence of Layer Morphology on MnSi1.7 Layers Grown in MnCl2 Vapor (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Kurokawa, T. Matsuyama and H. Tatsuoka
  • 学会等名: 2006 International Workshop on Sustainable Energy and Materials
  • 発表場所: Meiji University
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] Growth of Nanofibers using β-FeSi2, β-FeSi2/Si and Mg2Si Substrates with Ga Droplets (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Shiozawa, S. Honda, K. Ogino, Y. Saito, and H. Tatsuoka
  • 学会等名: 2006 International Workshop on Sustainable Energy and Materials
  • 発表場所: Meiji University
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] Novel Growth Techniques for a Variety of Group II Metal Silicides (Invited) (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, T. Inaba, Y. Mizuyoshi, N. Takagi Y. Momose and H. Tatsuoka
  • 学会等名: 2006 International Workshop on Sustainable Energy and Materials-Invited
  • 発表場所: Meiji University
  • 年月日: 2006-09-05
• [学会発表] イントロダクトリートーク : シリサイド半導体研究10年のトピックス (2006)
  • 著者名/発表者名: 立岡浩一
  • 学会等名: 第67回応用物理学会学術講演会、シリサイド系半導体と関連物質研究会合同企画シンポジウム「シリサイド半導体研究10年の進捗」
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2006-08-30
• [備考] NASA News Releases, NASA Finds New Type of Comet Dust Mineral, June 12, 2008 (彗星のちりから新種の鉱物発見について)
• [備考] 中日新聞、静岡新聞(2008.8.23) ひらめき☆ときめき☆サイエンス 静岡大工学部、電子工学研究所
• [産業財産権] β-FeSi2の製造方法 (2009)
  • 発明者名: 立岡浩一他
  • 取得年月日: 2009-01-09
• [産業財産権] ナノワイヤ部材およびその製造方法 (2006)
  • 発明者名: 立岡浩一、斉藤祥朗
  • 産業財産権番号: 2008007376
  • 出願年月日: 2006-06-23
• [産業財産権] マグネシウムシリサイドの合成方法および熱電素子モジュールの製造方法 (2006)
  • 発明者名: 立岡浩一他
  • 取得年月日: 2006-02-24
• [産業財産権] マグネシウムシリサイドの合成方法 (2006)
  • 発明者名: 立岡浩一他
  • 取得年月日: 2006-11-24