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2011 年度 研究成果報告書

粒界相による非酸化物セラミックスの電気伝導度制御

研究課題

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研究課題/領域番号 21360339
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関香川大学 (2010-2011)
大阪大学 (2009)

研究代表者

楠瀬 尚史  香川大学, 工学部, 准教授 (60314423)

研究分担者 関野 徹  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20226658)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード高温材料 / 電気伝導 / 熱伝導
研究概要

窒化アルミニウム(AlN)は本質的に絶縁体であるが、導電性を有するAlN が半導体製造装置分野で望まれている。本申請者らはAlN 焼結体の粒界相として半導体である希土類酸炭化物を析出させることによって、わずか2 体積%以下の粒界相でAlN の高熱伝導性を損なうことなく、電気伝導性の付与に成功している。しかしながら、導電性AlN の作製には高い焼結温度を必要とするため、粒成長が起こり強度が低下するという問題があった。導電性AlN を低温で作製できる助剤系を検討したところ、Y_2O_3-CeO_2 複合助剤を用いることにより、粒成長を抑制し、高強度導電性AlN の作製に成功した。また、AlN 同様に酸化物助剤を加えて焼結体を作製することのできるSiC においても、焼結体中に粒界相が残存するため、これを利用して電気伝導の制御を行った。炭化ケイ素(SiC)は10^3~10^5Ωcm 程度の半導体であるが、Al_2O_3-Y_2O_3 系助剤を添加し絶縁体粒界相を二面粒界にまで形成すことによって、10^<12>Ωcm の高抵抗SiC の作製に成功した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Si_3N_4/BN ナノ複合材料の高温特性2012

    • 著者名/発表者名
      楠瀬尚史、新原晧一
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 49巻1号 ページ: 8-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Microstructure of Electrically Conductive AlN with High Thermal Conductivity2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino, K. Niihara
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: vol. 484 ページ: 57-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homogeneous Dispersion of Gallium Nitride Nanoparticles in Boron Nitride Matrix by Nitridation with Urea2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino, Y. Ando
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotechnol.

      巻: vol. 10 ページ: 4312-4316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ransluucent Al_2O_3/LaAl_<11>O_<18> composite2009

    • 著者名/発表者名
      I. Yamashita, K. Tsukuma, T. Kusunose
    • 雑誌名

      Am. Ceram. Soc.

      巻: vol. 92 ページ: 2136-2138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-oxide Ceramic Nanocomposites with Multifunctionality2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: vol. 403 ページ: 45-48

    • 査読あり
  • [学会発表] 高放熱材料の設計と開発2012

    • 著者名/発表者名
      楠瀬尚史
    • 学会等名
      日本セラミックス協会エンジニアリングセラミックス部会、第44 回エンジニアリングセラミックスセミナー
    • 発表場所
      東工大蔵前会館 (特別講師)
    • 年月日
      2012-07-10
  • [学会発表] 構造用非酸化物セラミックスの物性制御2012

    • 著者名/発表者名
      楠瀬尚史
    • 学会等名
      バルクセラミックスの信頼性確信に関する研究会第4 回研究会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス (招待講演)
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] 希土類酸炭化物粒界相による高熱伝導性窒化アルミニウムセラミックスの電気伝導度制御2011

    • 著者名/発表者名
      楠瀬尚史、関野徹、新原晧一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-09
  • [学会発表] 希土類酸炭化物粒界相を用いた導電性AlN の作製と微細構造制御2011

    • 著者名/発表者名
      楠瀬尚史、関野徹、新原晧一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2011年年会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] Non-Oxide Materials Dispersed Ceramics and Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino, K. Niihara
    • 学会等名
      The 20^<th> (2010) International Offshore and Polar Engineering Conference (ISOPE2010)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20100620-26
  • [学会発表] Structural Ceramic Nanocomposites with Multifunctionality2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino, K. Niihara
    • 学会等名
      The 11^<th> Intermnational Symposium on Eco-Materials processing and Design (ISEPD2010),
    • 発表場所
      Osaka prefecture University, Sakai, Japan (招待講演)
    • 年月日
      20100109-12
  • [学会発表] Effect of Carbon Content on Synthesis of SiC/BN Nanocomposite Powders by Carbothermal Reduction-Nitridation of Borosilicate Glass2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kusunose, T. Sekino, Y. Ando
    • 学会等名
      The Third International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-3)
    • 発表場所
      Mielparque-Yokohama, Yokohama, Japan
    • 年月日
      20090616-18
  • [図書] 「三次元連続ナノ構造設計制御による構造用セラミックスの電気的高次機能化」まてりあ 第48巻2009

    • 著者名/発表者名
      関野徹、楠瀬尚史、新原晧一 (解説)
    • 総ページ数
      499-507
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~kusuno15/research.html

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公開日: 2015-03-12  

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