| 講演名 | 2013-06-21 触媒反応生成高エネルギーH_2Oを用いて堆積したZnO膜へのN_2O添加効果(材料デバイスサマーミーティング) 山口 直也, 大橋 優樹, 永富 瑛智, 玉山 泰宏, 加藤 孝弘, 安井 寛治, |
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| 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H_2O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、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N_2Oガスを添加し、N_2Oガス圧力を変化させて作製したZnO膜について、電気的、光学的特性の評価を行った。表面モフォロジーは、6角錐状の明確なファセットが観察されN_2Oを添加することでファセット径が増大した。Hall効果測定ではいずれの試料もn型を示したが、N_2Oを添加することで移動度が向上し、キャリア濃度は減少した。最も移動度の高い試料では室温において234cm^2/Vs、100Kにおいて1100cm^2/Vsの値を示した。キャリア密度はN2O添加膜で4-5×10^16 cm^-3で、N2Oガス添加により減少した。15KにおけるPL測定ではN2Oを添加した試料からは中性ドナー束縛励起子のD0X-4LOまでのフォノンレプリカと自由励起子FXA(n=2)のピークが観察され、光学的にも良好な結晶であることが分かった。窒素の一部はアクプターとしてドナーを補償しているが、一部は膜中の欠陥の低減に寄与していると考えられた。 |
| 抄録(英) | ZnO films were grown using a reaction between an alkylzinc (DMZn) gas and high-energy H_2O, the latter is generated by a Pt-catalyzed exothermic H_2-O_2 reaction. During the film growth, N_2O gas was added in the reaction zone. In this study, the influence of the N_2O gas supply during the film growth on the properties of the ZnO films was investigated. The ZnO epitaxial films were directly grown on a-Al_2O_3 substrates at a substrate temperature of 773K for 60 min without any buffer layer. Although all films showed an n-type character, the electron mobility of N_2O doped (3.2×10^<-3> Pa) film at RT (290 K) was 234 cm^2/Vs, while that of non-doped ZnO film was 207 cm^2/Vs. The mobility of the N_2O doped film (234 cm^2/Vs at RT) increases to 1100 cm^2/Vs at 100 K. Electron concentrations at RT of all films were 4-6×10^<16> cm^<-3>. It was considered that a part of the nitrogen acceptor compensated the donor impurities and the intrinsic donor impurities caused by the defects were also reduced by the nitrogen atoms in view of the small electron concentration and the large electron mobility for N_2O doped ZnO films. |
| キーワード(和) | ZnO / 触媒反応 / 高エネルギーH_2O / N_2O添加 / Hall移動度 / PLスペクトル |
| キーワード(英) | ZnO / catalytic reaction / high-energy H_2O / N_2O dope / Hall mobility / PL spectra |
| 資料番号 | EMD2013-22,CPM2013-37,OME2013-45 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPM |
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| 開催期間 | 2013/6/14(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Component Parts and Materials (CPM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 触媒反応生成高エネルギーH_2Oを用いて堆積したZnO膜へのN_2O添加効果(材料デバイスサマーミーティング) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effect of N_2O doping on the properties of ZnO thin films grown using high-energy H_2O generated by a catalytic reaction |
| サブタイトル（和） | |
| 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H_2O / high-energy H_2O |
| キーワード(4)（和/英） | N_2O添加 / N_2O dope |
| キーワード(5)（和/英） | Hall移動度 / Hall mobility |
| キーワード(6)（和/英） | PLスペクトル / PL spectra |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山口 直也 / Naoya YAMAGUCHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 大橋 優樹 / Yuuki OOHASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 永富 瑛智 / Eichi NAGATOMI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 玉山 泰宏 / Yasuhiro TAMAYAMA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 加藤 孝弘 / Takahiro KATO |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 安井 寛治 / Kanji YASUI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 長岡技術科学大学 Faculty of Engineering Nagaoka University of Technology |
| 発表年月日 | 2013-06-21 |
| 資料番号 | EMD2013-22,CPM2013-37,OME2013-45 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 97 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |