ワイドギャップ導電性カルコゲナイド及びオキシカルコゲナイドの合成

宽禁带导电硫属化物和氧硫属化物的合成

基本信息

  • 批准号:
    13750772
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では、既存の透明導電性材料の電気特性の改善ではなく、新規な材料(特に透明P型半導体)の探索・発見を目的とした。以前の研究の知見より、典型的な酸化物では価電子帯においてホールが局在するため、透明P型伝導性の発現が困難である。透明電極への応用だけでなくデバイス化までの応用を考慮すると透明P型伝導性材料が必須となる。半導体分野で良く知られているII-VI系硫化物など数多くの硫化物半導体が存在するが、本研究では、それらのような従来の共有結合性の強い硫化物ではなく、イオン結合性の強い硫化物に注目して透明伝導性を見出すことが目標である。酸化物に類似して比較的イオン性の強い硫化物(アルカリ土類や希土類金属イオンイオンを含む系)を用いて新規透明伝導性材料を合成することが課題であった。本研究では、希土類金属を含む硫化物・オキシ硫化物(特にLnCuOS(Ln=希土類イオン)など)を粉末・薄膜の形状で合成し、ドーパント添加による光学的・電気的特性の変化を観察した。その結果、Ln=La, Pr, Ndの場合が、約3eVのエネルギーギャップをもつワイドギャップp型半導体であることを見出した。
这项研究的目的不是改善现有透明导电材料的电性能,而是探索和发现新材料(特别是透明P型半导体)。先前的研究表明,在典型的氧化物中,空穴局域于价带,因此很难表现出透明的P型导电性。考虑到不仅应用于透明电极,而且应用于器件,透明P型导电材料是必不可少的。硫化物半导体有很多种,例如半导体领域众所周知的II-VI族硫化物,其目标是通过关注硫化物来寻找透明导电性。面临的挑战是使用与氧化物类似且具有相对较强离子特性的硫化物(含有碱土金属和稀土金属离子的系统)合成新型透明导电材料。在这项研究中,我们以粉末和薄膜的形式合成了含有稀土金属(特别是LnCuOS(Ln =稀土离子)等)的硫化物和氧硫化物,并观察了由于掺杂剂的添加而导致的光学和电学性能的变化。结果,我们发现Ln=La、Pr、Nd的情况是能隙约为3eV的宽带隙p型半导体。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Ueda, K.Takafuji, H.Hosono: "Preparation and crystal structure analysis of CeCuOS"Journal of Solid State Chemistry. 170. 182 (2003)
K.Ueda、K.Takafuji、H.Hosono:“CeCuOS的制备和晶体结构分析”固体化学杂志。
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  • 通讯作者:
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