| 講演名 | 2014-06-20 触媒反応生成高エネルギーH_2O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(材料デバイスサマーミーティング) 大橋 優樹, 叶内 慎吾, 山口 直也, 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、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N_2O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ωロツキングカーブの半値幅は、N_2O圧力3.2×10^<-3>Paで成長したサンプルで、146arcsec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N_2Oをドープした試料から強い中性ドナー束縛励起子D^0Xと自由励起子FX_A(n=1)のピークが観察され、D^0Xの半値幅は0.6～0.7meV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2×10^<17>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N_2O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、N_2O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。 |
| 抄録(英) | ZnO films were grown on a-plane sapphire substrates 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. N_2O gas was added in the reaction zone during the film growth. The influence of the N_2O gas supply on the properties of the ZnO films was investigated. Although all films showed an n-type character, FWHM value of co-rocking curve of ZnO (0002) diffraction of a N_2O 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 (D^0x) emission of the N_2O doped ZnO films were 0.6-0.7 meV, while that of an undoped ZnO film was 0.9 meV. Nitrogen concentrations in all N_2O doped samples were lower than the detection limit (2×10^<17>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 H_2O and the N_2O 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H_2O / X線回折 / PLスペクトル / SIMS |
| キーワード(英) | ZnO / catalytic reaction / high-energy H_2O / x-ray diffraction / PL spectra / SIMS |
| 資料番号 | EMD2014-17,CPM2014-37,OME2014-25 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OME |
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| 開催期間 | 2014/6/13(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（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 | Organic Material Electronics (OME) |
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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を用いてサファイア基板上に堆積した窒素ドープZnO薄膜の成長(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） | Epitaxial growth of nitrogen-doped ZnO thin films on a-plane sapphire substrates 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） | 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大橋 優樹 / Yuki OHASHI |
| 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） | 叶内 慎吾 / Shingo KANOUCHI |
| 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） | 山口 直也 / Naoya YAMAGUCHI |
| 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 | 2014-06-20 |
| 資料番号 | EMD2014-17,CPM2014-37,OME2014-25 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 96 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | |