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2023 年度 研究成果報告書

希土類水素化物半導体から構成される薄膜トランジスタとその1Sバンド超伝導

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04583
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関岡山理科大学

研究代表者

中村 修  岡山理科大学, 研究・社会連携センター, 教授 (60749315)

研究分担者 花尻 達郎  東洋大学, 理工学部, 教授 (30266994)
酒井 政道  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40192588)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード希土類 / 水素 / 薄膜 / トランジスタ
研究成果の概要

希土類水素化物の内、YbH2(及びYH3)に注力して研究を行った。YbH2については抵抗率や光学的収係数のデータが十分でない状況であった。我々の水素化物作成方法はPt触媒層(4-5nm)/Yb膜(40nm-300nm)を水素雰囲気化でYbH2膜を形成する方法であった。そのために、YbH2の作成条件、Pt層除去法の確立を行なった。そしてYbH2膜の光学測定を行い、バンド計算との対応をおこなった。フェルミレベル近傍の電子状態を明らかにした。YH3については水素の離脱等により動作が安定化しない。そのためにYbH2注力してトランジスタの作成に取り組んだ。しかしながら、トランジスタ動作に至らなかった。

自由記述の分野

強相関電子系

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究の目的は、希土類水素化物半導体の価電子帯(1sバンド)のホール伝導をみるために実現し、希土類水素化物半導体の薄膜トランジスタを作成して、ゲート電極にマイナス電圧を印加してチャネル層にホールを誘起してCorrelated Transfer効果(J. E. Hirsh, Phys. Rev. B 48 (1993)3327)による超伝導を実現することにあった。
しかしながら、動作するTFT試作に至らず、目的を達成していない。しかしながら、YbH2の光学データの面では、学術的に貢献できたと考えている。

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公開日: 2025-01-30  

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