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2012 年度 研究成果報告書

エピタキシャル薄膜製膜技術を利用した新規センサー構造の実用化

研究課題

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研究課題/領域番号 22360289
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

篠崎 和夫  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00196388)

研究分担者 クロス ジェフリー S  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90532044)
櫻井 修  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (20108195)
連携研究者 脇谷 尚樹  静岡大学, 工学部, 教授 (40251623)
木口 賢紀  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70311660)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワードセンサー材料 / 光機能材料 / ガスセンサー / 酸化物薄膜 / エピタキシャル
研究概要

酸化物半導体微粒子を堆積した膜の粒子表面にガス吸着の際の電導性変化を利用したガス吸着型センサーや、酸化物イオン導電性材料の両面の酸素濃度差をつけ、酸化物イオンの拡散による起電力を測定するガス拡散型センサーにおいて、検出材料をエピタキシャル薄膜化したセンサーの研究を行った。その結果、ガス吸着型センサーでは膜厚をガス吸着感応層の厚さを23nm程度まで薄くすると高感度が実現できることや、ガス拡散型センサーでは膜厚を数百nm程度まで薄くし、さらに拡散の抵抗となる粒界をなくしたエピタキシャル薄膜化することで、従来の報告より低温でのセンサー動作の可能性を示した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Effect of step edges on the growth of Pt thin films on oxidesingle-crystal substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Shiota, Hiroki Ito, Naoki Wakiya, Jeffrey Cross, Osamu Sakurai, Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn

      巻: 121 ページ: 278-282

    • DOI

      DOI:10.2109/jcersj2.121.278

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Oxygen Adsorption on Polaron Conductionin Nanometer-Scale Nb5+-, Fe3+-, andCr3+-Doped SrTiO Thin Films2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Hara, Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl.Phys.

      巻: 50 ページ: 0658071-0658076

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.065807

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aging Effect on Oxygen-Sensitive Electrical Resistance of SrTiO Thin Films2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Hara, Takashi Ishiguro, Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 50, 3 ページ: 0615011-1615015

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.061501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraviolet- light- induced desorption of oxygen from SrTiO surfaces2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Hara, Takashi Ishiguro, Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 50 ページ: 0415021-0415026

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.0415023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen- Concentration-Dependent Electrical Resistances of SrTiO-Based Thin Films2010

    • 著者名/発表者名
      Toru Hara, Takashi Ishiguro, and Kazuo Shinozaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 49 ページ: 0411041-0411045

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.49.041104

    • 査読あり
  • [学会発表] YSZ酸素センサーの低温駆動を目指した(La,Sr)(Co,Ni)O薄膜電極の電気特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      永原,海老澤,浜崎,塩田、脇谷,櫻井,篠崎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年3年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      20130317-19
  • [学会発表] PLD 法によるエピタキシャル YSZ薄膜を用いた酸素センサーの作製と評価2012

    • 著者名/発表者名
      海老澤, 永原, 浜崎, 塩田, 櫻井, J. Cross, 篠崎, 脇谷
    • 学会等名
      日本セラミックス協会エレクトロセラミックス研究討論会
    • 発表場所
      東京工業大学 (東京)
    • 年月日
      20121026-27
  • [学会発表] YSZ薄膜酸素センサー状に形成した(La,Sr)(Co,Ni)O電極の低温動作特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      永原,海老澤,塩田,櫻井,篠崎,脇谷
    • 学会等名
      日本セラミックス協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      静岡大学(静岡)
    • 年月日
      20120808-09
  • [学会発表] Ti添加物ZnFe_2O_4エピタキシャル薄膜へのガス吸着特性に及ぼす光照射の影響2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤,荒井,塩田,櫻井,篠崎,脇谷
    • 学会等名
      日本セラミック協会関東支部研究発表会
    • 発表場所
      静岡大学(静岡)
    • 年月日
      20120808-09
  • [学会発表] Ti添加ZnFe_2O_4エピタキシャル薄膜のNO_2ガスセンシング特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      荒井,佐藤,J.Cross,塩田,櫻井,篠崎,木口,脇谷
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会講演予稿集
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      20120319-21
  • [学会発表] Ti添加ZnFe_2O_4エピタキシャル薄膜のNO_2ガスセンシング特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      荒井,稲葉,佐藤,脇谷,木口,J.Cross,櫻井,篠崎
    • 学会等名
      第31回エレクトロセラミックス研究討論会講演予稿集
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      20111028-29
  • [学会発表] Si基板上にエピタキシャル成長したYSZ薄膜の電気伝導度の温度依存性2011

    • 著者名/発表者名
      海老澤,永原,木口,脇谷,C.Jeffrey,櫻井,篠崎
    • 学会等名
      第27回日本セラミックス協会関東支部研究発表会講演要旨集
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      20110929-30
  • [学会発表] エピタキシャルYSZ薄膜を用いた酸素センサの特性におよぼす残留応力の影響2011

    • 著者名/発表者名
      篠崎,村上,海老沢,脇谷,木口,C.Jeffrey,櫻井
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      20110907-09
  • [学会発表] Control of crystal 3 orientations in epitaxial thin-films by introducing atomic layer buffers on Si and oxide substrates2011

    • 著者名/発表者名
      K. Shinozaki, H.-Y. Go, T. Kiguchi, N. Wakiya, J.S. Cross, O. Sakurai
    • 学会等名
      The 1st International Conference on CIGS SolarCells and Electronic Materials (招待講演)
    • 発表場所
      National Taiwan University (Taipei,Taiwan)
    • 年月日
      2011-10-01
  • [学会発表] Effect of Residual Stress on Ionic Conductivity of YSZ Thin Films2010

    • 著者名/発表者名
      A. Murakami, N. Wakiya, T. Kiguchi, J. Cross, O.Sakurai, K. Shinozaki
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Mielparque Yokohama (Kanagawa)
    • 年月日
      20100621-23
  • [学会発表] Effect of Annealing Conditions on NO Gas Sensing Characteristics of Ti doped Zinc Ferrite Thin Films by PLD2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai, Y. Inaba, N. Wakiya, T. Kiguchi, J.Cross, O.Sakurai,K.Shinozaki
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Mielparque Yokohama (Kanagawa)
    • 年月日
      20100621-23

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公開日: 2014-08-29  

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