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講演抄録/キーワード
講演名 2014-06-20 14:20
触媒反応生成高エネルギーH2Oを用いてサファイア基板上に堆積した窒素ドープZnO薄膜の成長
大橋優樹叶内慎吾山口直也玉山泰宏加藤孝弘安井寛治長岡技科大エレソ技報アーカイブへのリンク:EMD2014-17 CPM2014-37 OME2014-25
抄録 (和) 白金ナノ粒子表面での水素と酸素の自己発熱反応を利用して高エネルギーH2Oを生成し、気相中でアルキル亜鉛ガスと衝突させ高エネルギーZnOプリカーサを生成し、a面サファイア基板に供給しZnO膜を作製した。同時に気相中でN2Oガスを供給し作製したZnO膜について、X線回折とフォトルミネッセンス(PL)特性の測定、そして二次イオン質量分析法(SIMS)による不純物濃度の評価を行った。ZnO(0002)のロッキングカーブの半値幅は、N2O圧力3.2×10-3 Paで成長したサンプルで、146 arcsecと最も小さく、優れた結晶配向性の膜が得られた。15KにおけるPL測定ではN2Oをドープした試料から強い中性ドナー束縛励起子D0Xと自由励起子FXA(n=1)のピークが観察され、D0Xの半値幅は0.6〜0.7 meVと非常に小さく光学的に良好な結晶であることが分かった。SIMS測定の結果、N原子は検出限界の2×1017 cm-3以下と殆ど取り込まれていないことが分かった。しかしN2Oの添加によって、膜表面のファセットの寸法の増大や結晶性、配向性が向上していることから、N2Oにより生成されたプリカーサが膜成長表面で結晶成長を促すサーファクタントとして機能しているのではないかと推察された。 
(英) ZnO films were grown on a-plane sapphire substrates using a reaction between an alkylzinc (DMZn) gas and high-energy H2O, the latter is generated by a Pt-catalyzed exothermic H2-O2 reaction. N2O gas was added in the reaction zone during the film growth. The influence of the N2O gas supply on the properties of the ZnO films was investigated. Although all films showed an n-type character, FWHM value of -rocking curve of ZnO (0002) diffraction of a N2O doped (3.2×10-3 Pa) film was 146 arcsec, while that of an undoped ZnO film was 205 arcsec. FWHM values of the donor-bound exiciton (Dox) emission of the N2O doped ZnO films were 0.6-0.7 meV, while that of an undoped ZnO film was 0.9 meV. Nitrogen concentrations in all N2O doped samples were lower than the detection limit (2×1017 cm-3) of SIMS. From the improvement of the crystallinity, crystal orientation and the size of crystalline facets, however, nitrogen precursors generated by the reaction between the high-energy H2O and the N2O gas were speculated to play a role of surfactants on the growing-film surface.
キーワード (和) ZnO / 触媒反応 / 高エネルギーH2O / X線回折 / PLスペクトル / SIMS / /  
(英) ZnO / catalytic reaction / high-energy H2O / x-ray diffraction / PL spectra / SIMS / /  
文献情報 信学技報, vol. 114, no. 95, CPM2014-37, pp. 49-53, 2014年6月.
資料番号 CPM2014-37 
発行日 2014-06-13 (EMD, CPM, OME) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
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研究会情報
研究会 OME EMD CPM  
開催期間 2014-06-20 - 2014-06-20 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) 材料デバイスサマーミーティング 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 CPM 
会議コード 2014-06-OME-EMD-CPM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 触媒反応生成高エネルギーH2Oを用いてサファイア基板上に堆積した窒素ドープZnO薄膜の成長 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Epitaxial growth of nitrogen-doped ZnO thin films on a-plane sapphire substrates using high-energy H2O generated by a catalytic reaction 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ZnO / ZnO  
キーワード(2)(和/英) 触媒反応 / catalytic reaction  
キーワード(3)(和/英) 高エネルギーH2O / high-energy H2O  
キーワード(4)(和/英) X線回折 / x-ray diffraction  
キーワード(5)(和/英) PLスペクトル / PL spectra  
キーワード(6)(和/英) SIMS / SIMS  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 大橋 優樹 / Yuki Ohashi / オオハシ ユウキ
第1著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 叶内 慎吾 / Shingo Kanouchi / カノウチ シンゴ
第2著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 山口 直也 / Naoya Yamaguchi / ヤマグチ ナオヤ
第3著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 玉山 泰宏 / Yasuhiro Tamayama / タマヤマ ヤスヒロ
第4著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 加藤 孝弘 / Takahiro Kato / カトウ タカヒロ
第5著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 安井 寛治 / Kanji Yasui / ヤスイ カンジ
第6著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 (略称: 長岡技科大)
Nagaoka University of Technology (略称: Nagaoka Univ. Technol.)
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講演者
発表日時 2014-06-20 14:20:00 
発表時間 20 
申込先研究会 CPM 
資料番号 IEICE-EMD2014-17,IEICE-CPM2014-37,IEICE-OME2014-25 
巻番号(vol) IEICE-114 
号番号(no) no.94(EMD), no.95(CPM), no.96(OME) 
ページ範囲 pp.49-53 
ページ数 IEICE-5 
発行日 IEICE-EMD-2014-06-13,IEICE-CPM-2014-06-13,IEICE-OME-2014-06-13 


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