バンドオフセットモジュレーション型高性能透明導電性薄膜の作製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656386
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 有田 誠 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30284540)
• 研究分担者: 生駒 嘉史 九州大学, 工学研究院, 助教 (90315119)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 酸化亜鉛 / 薄膜 / KFM

研究概要

高性能透明導電性薄膜の開発に向け、ノンドープ酸化亜鉛(ZnO)とAlおよびMgのドーピングを施した酸化亜鉛(AZMgO)からなるモジュレーションドーピング構造の薄膜を作製し、そのバンド構造についてケルビンフォース顕微鏡(KFM)を用いて解析することで構造最適化手法の確立を目指した。
作製した薄膜試料の劈開面およびイオンビームにより斜めに削り出した面をKFMにより観察し、多層構造とバンド構造の関係を調査した。薄膜試料を構成する各層のさらなる特性向上という課題は残されるものの、モジュレーションドーピング型透明導電性薄膜の構造設計最適化におけるKFMによる解析手法の有効性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] ケルビンフォース顕微鏡法(KFM)による酸化物半導体材料の表面電位観察, 文部科学省先端研究基盤共用・プラットフォーム形成事業 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有田誠, 長野信也, 金子雅英, 長岡孝
  • 雑誌名: 「九州大学クリーン実験ステーション」平成25年4月-平成26年3月活動記録と成果報告 ページ: 11-22
• [雑誌論文] Surface band-bending and Fermi-level pinning in doped Si observed by Kelvin force microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto ARITA, Kazuhisa Torigoe, Takashi Yamauchi, Takashi Nagaoka, Toru Aiso, Yasuhisa Yamashita, Teruaki Motooka
  • 雑誌名: APPLIED PHYSICS LETTERS 巻: vol.104 ページ: 132103
  • DOI: 10.1063/1.4870419
  • 査読あり
• [学会発表] 高効率太陽光利用のための半導体材料開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有田 誠
  • 学会等名: 農業・漁業・食品・環境分野における先端研究施設の利用に関する関係者会議
  • 発表場所: 佐賀県立九州シンクロトロン光研究センター
  • 年月日: 2013-10-04
• [学会発表] ケルビンプローブフォース顕微鏡(KFM)によるZnMgO/ZnO 系ヘテロ構造の断面観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長野信也, 安徳新之介, 長岡孝, 有田誠, 山内貴志, 本岡輝昭
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Surface band-bending and Fermi-level pinning in doped Si observed by Kelvin force Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto ARITA
  • 学会等名: 2013 International Workshop on Novel Materials
  • 発表場所: Saga University
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] Surface Potential Measurement of Semiconductors using Kelvin Force Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Makoto ARITA
  • 学会等名: 2013 International Symposium on Advanced Materials and Synchrotron Light
  • 発表場所: Saga University
  • 年月日: 2013-05-27
• [学会発表] RF マグネトロンスパッタリング法を用いたAl-doped ZnO / ZnO 多層膜の電気特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長岡 孝, 長野 信也, 有田 誠, 郭 其新
  • 学会等名: 2012年( 平成24年度 )応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] Surface potential measurement on silicon with various doping concentrations using Kelvin force microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Arita
  • 学会等名: 佐賀大学シンクロトロン光応用研究センター 講演会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] RF スパッタリング法を用いて成膜したAl-doped ZnO 透明導電薄膜におけるポストアニールの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長岡 孝, 長野 信也, 有田 誠, 郭 其新
  • 学会等名: 日本金属学会2012年秋期大会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] RF マグネトロンスパッタ法によるAl-doped ZnMgO / ZnO 多層膜の作製と特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長岡孝, 大屋幸太朗, 今増裕貴, 生駒嘉史, 有田誠, 堀田善治
  • 学会等名: 平成23年度金属学会九州支部合同学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-06-11