高温作動デバイスへの応用を目指したセラミックスヘテロ接合の高温光・電子物性の研究

陶瓷异质结高温光学和电子性能研究及其在高温工作器件中的应用

基本信息

批准号：
06J05355
负责人：
堀切文正
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、セラミックスヘテロ接合の高温光・電子物性を用いた、太陽電池やトランジスタなどの高温作動デバイス作製のための設計指針を得ることである。本年度は、界面の電流-電圧特性の解析により、ヘテロ界面の高温における障壁形成機構の解明を行った。また、設計上必要な欠陥化学と半導体物理の関係性についても理論的な検討を行った。本年度の主な研究業績は、デバイス作製の基礎となるヘテロ接合界面の高温における障壁形成機構の解明である。界面の電流-電圧特性の解析の結果、高温における障壁形成機構は、障壁高さが金属電極の仕事関数に依存しないバーディーンモデルであることがわかった。この原因としては陽イオン欠陥や表面への酸素吸着などにより界面準位が形成されたためと考えられる。以上より、これまで得られている高温でのバルクの熱力学物性値や、高温での空乏層厚さやオーミック接合設計のための知見などと合わせて、高温光・電子デバイスの設計が可能になった。また、高温でのキャリア濃度の制御に必要な欠陥化学と半導体物理の関係性については、基本的に等価であることが確認された。以上の研究成果は、2008年10月に開催された"PACIFIC RIM MEETING ON ELECTROCHEMICAL AND SOLID-STATE SCIENCE 2008"にて発表した。上記の通り、本研究ではセラミックスヘテロ接合を用いた高温光・電子デバイス作製のための設計指針を得ることができた。

这项研究的目的是获得一项设计指南，以使用高温度的光线和陶瓷杂种连接的高温度光线和电子设备生产高温度的操作设备，例如太阳能电池和晶体管。在这个财政年度，在高温下在异环界面阐明了对界面的电流特性的分析。此外，理论上还研究了设计所需的缺乏化学与半导体物理学之间的关系。今年的主要研究表现是在杂种交界处的高温下阐明屏障形成机理，这是设备生产的基础。对界面电流 - 电压特性的分析表明，高温下的屏障机制是一个不取决于金属电极的功能的鸟类模型。由于表面上的正离子缺陷和氧气吸附，因此很可能由界面水平形成该原因。从上面，可以设计高温度的光线和电子设备，以及在高温下散装的热力奖学金价值，高温下的厚度以及Ormic交界处的知识。此外，已经证实，在高温下控制载体浓度所需的缺乏症化学与半导体物理之间的关系基本上是等效的。上述研究结果在Pacific RIM会议上宣布了2008年电化学和固态科学的会议。如上所述，在这项研究中，我们能够获得使用陶瓷异质键合生产高温光和电子设备的设计指南。