光励起キャリアの電荷分離と結晶内分極電場の相互作用に関する実証的検討

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23651081
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 大橋 直樹 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, 部門長 (60251617)
• 連携研究者: 羽田 肇 独立行政法人物質・材料研究機構, 企画部門, 部門長 (70354420) ; 坂口 勲 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, 主幹研究員 (20343866) ; 安達 裕 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, 主任研究員 (30354418) ; 菱田 俊一 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, グループリーダー (40354419) ; 大垣 武 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料部門, 主任研究員 (80408731)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 酸化物半導体 / 極性表面 / 電子状態

研究概要

極性を持った酸化物表面の化学活性を明らかにするため、化学機械研磨(CMP)によって研磨した高い結晶性を有する酸化物単結晶を試料として準備し、この高品質表面について放射光を利用した光電子分光測定等を行った結果、結晶の自発分極に由来する光電子スペクトルの変化や、それらの結晶の価電子帯のバンド構造について理論計算を用いた同定を行うとともに、所望の極性を持った薄膜試料を得るための手段を獲得した。

研究成果

• [雑誌論文] Determination of Schottky barrier profile at Pt/SrTiO_3:Nb junction by x-ray photoemission (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, N., Yoshikawa, H., Yamashita, Y., Ueda, S., Li, J., Okushi, H., Kobayashi, K., Haneda, H.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 101 (25)
  • DOI: doi:10.1063/1.4772628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of substrate nitridation on GaN and InN growth by plasma-assisted molecular-beam epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yao, Y., Sekiguchi, T., Ohgaki, T., Adachi, Y., Ohashi, N.
  • 雑誌名: Nippon Seramikkusu Kyokai Gakujutsu Ronbunshi/Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 120 (1407) ページ: 513-519
  • 査読あり
• [雑誌論文] An aqueous solution process and subsequent UV treatment for highly transparent conductive ZnO films (2012)
  • 著者名/発表者名: Wagata, H., Ohashi, N., Katsumata, K.-I., Segawa, H., Wada, Y., Yoshikawa, H., Ueda, S., Okada, K., Matsushita, N.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 22 (38) ページ: 20706-20712
  • DOI: doi:10.1039/c2jm33584k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxygen diffusion phenomena and hydrogen incorporation in reducing BaTiO_3 ceramics doped with ho below solubility limit (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, I., Watanabe, K., Hishita, S., Ohashi, N., Haneda, H.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 (10)
  • DOI: doi:10.1143/JJAP.51.101801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation and simulation of hard χ ray photoelectron diffraction to determine polarity of polycrystalline zinc oxide films with rotation domains (2012)
  • 著者名/発表者名: Williams, J.R., Pi?, I., Kobata, M., Winkelmann, A., Matsushita, T., Adachi, Y., Ohashi, N., Kobayashi, K.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 (3)
  • DOI: doi:10.1063/1.3682088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarity - dependent photoemission spectra of wurtzite-type zinc oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Williams, J., Yoshikawa, H., Ueda, S., Yamashita, Y., Kobayashi, K., Adachi, Y., Haneda, H., Ohgaki, T., Miyazaki, H., Ishigaki, T., Ohashi, N.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 (5)
  • DOI: doi:10.1063/1.3673553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic activity and related surface properties of transparent ZNO films prepared by a low-temperature aqueous route (2011)
  • 著者名/発表者名: Wagata, H., Katsumata, K.-I., Ohashi, N., Sakai, M., Nakajima, A., Fujishima, A., Okada, K., Matsushita, N.
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology 巻: 87 (5) ページ: 1009-1015
  • DOI: doi:10.1111/j.1751-1097.2011.00964.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of citric ion on the spin-sprayed ZnO films: IR and XPS study for the organic impurities (2011)
  • 著者名/発表者名: Wagata, H., Ohashi, N., Katsumata, K.-I., Okada, K., Matsushita, N.
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 485 ページ: 291-294
  • DOI: doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.485.291
  • 査読あり
• [雑誌論文] Planarization of zinc oxide surface and evaluation of processing damage (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, H., Adachi, Y., Sakaguchi, I., Ishigaki, T., Ohashi, N.
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 485 ページ: 215-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarity determination of wurtzite-type crystals using hard x-ray photoelectron diffraction (2011)
  • 著者名/発表者名: Williams, J.R., Kobata, M., Pis, I., Ikenaga, E., Sugiyama, T., Kobayashi, K., Ohashi, N.
  • 雑誌名: Surface Science 巻: 605(13-14) ページ: 1336-1340
  • DOI: doi:10.1016/j.susc.2011.04.036
  • 査読あり
• [学会発表] 放射光硬X線光電子分光法によるPt/Nb:SrTiO3接合の電子状態評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大橋直樹, 廣瀬左京, 吉川英樹, 上田茂典, 古田朋大,渡邉賢, 李建永, 坂口勲
  • 学会等名: 第60回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,厚木市
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] セラミックスの物性と電荷補償 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋直樹
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部第14回若手フォーラム
  • 発表場所: 大阪府立青少年海洋センター,大阪府泉南郡岬町
  • 年月日: 20121005-06
• [学会発表] Defects and charge compensation in wide bandgap semiconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: OHASHI Naoki, SAKAGUCHI Isao, WATANABE Ken, ADACHI Yutaka, TAKESHI OGAKI, HISHITA Shunichi, MIYAZAKI Hiroki, Jesse Willia, ISHIGAKI Takamasa
  • 学会等名: Solid State Chemistry 2012 (Invited)
  • 発表場所: University of Pardubice, Pardubice,チェコ
  • 年月日: 20120610-14
• [学会発表] 酸化物の電荷補償と機能発現に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋直樹
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年会
  • 発表場所: 京都大学,京都,日本(Japan)
  • 年月日: 20120319-21
• [学会発表] NIMS連携拠点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋直樹
  • 学会等名: 東工大元素戦略シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学 すずかけ台キャンパス,横浜市,日本
  • 年月日: 2012-10-01
• [学会発表] ウルツ鉱型半導体薄膜の極性判定とその制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋直樹, Jesse Williams, 安達裕, 吉川英樹, 山下良之, 上田茂典, 大垣武, 坂口勲, 菱田俊一, 小林啓介
  • 学会等名: 日本金属学会2011年度秋期講演大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンターおよびカルチャーリゾートフェストーネ,宜野湾
  • 年月日: 20111107-09
• [学会発表] Electronic structure of oxide semiconductors and their related junction structures", Metal Oxide / Polymer Nanocomposites and Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: OHASHI Naoki
  • 学会等名: Hungarian Academy of Sciences
  • 発表場所: ブダペスト,ハンガリー
  • 年月日: 20110919-20