| 研究概要 |
酸化物半導体SrTiO3単結晶上にトップゲート型薄膜トランジスタ構造を作製し、次にゲート電圧印加によって形成される極薄2DEG層の電子輸送及び熱電能Sを詳細に測定・解析した。その結果、(1)用いるゲート絶縁体として含水ナノ多孔質ガラス(CAN:H.Ohtaetal.,NatureCommun.1:118(2010);Adv.Mater.24,740(2012))が極めて有用であり、(2)含水ナノ多孔質ガラスにより極薄2DEGが誘起できるのはECBM>EH2の酸化物半導体であることを明らかにした。また、赤外線センサー特性を決定づける熱電特性についてバルク-人工超格子-電界誘起極薄2DEGの比較を行ったところ、体積キャリア濃度<3×1020cm-3では電界誘起2DEGとバルクの熱電特性は変わらないが、4×1020cm-3以上のキャリア濃度において極薄2DEGは人工超格子と同様にバルクの5倍の熱電能(=25倍の性能指数ZT~2)を示し、赤外線センサーとして有用であることが分かった。
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