Simultaneous Control of Oxide Semiconductor Hetero-interface and Electrical Properties via Self-organized Phase Separation

通过自组织相分离同时控制氧化物半导体异质界面和电性能

• 批准号: 22656140
• 负责人: SEKINO Tohru
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22656140/
• 关键词: セラミックス; ナノ材料; 表面・界面物性; 半導体物性; 自己組織化相分離; スピノーダル; ナノ構造・界面形成; 酸化スズ・酸化チタン

SnO_2-TiO_2 binary system is well known to exhibit an absolute solid solution and spinodal decomposition with characteristic lamellar structure. Such a phase separation is expected to forms self-organized structure with coherent and clean interface between different phases in nanometer scale. In this study, trivalent Fe^<3+> ion was doped to the system in order to control the both microstructures and electrical properties simultaneously. Through the experimental work, it was firstly revealed that self-organized phase-separation with characteristic periodic ordered-structure could be successfully obtained for the as-sintered samples without any annealing. The characteristic phase-separated microstructures and properties by doping to the binary oxide system was caused by the thermodynamical control of the system. It is thus concluded that the present materials design is useful and expectable to develop new-type of ceramic composite with nano-scaled hetero-structures.

SnO_2-TiO_2二元体系众所周知表现出绝对固溶体和具有特征层状结构的旋节线分解。这种相分离有望形成自组织结构，在纳米尺度的不同相之间具有连贯且干净的界面。在本研究中，将三价Fe^3+离子掺杂到系统中以同时控制微观结构和电性能。通过实验工作，首次揭示了无需任何退火的烧结态样品即可成功获得具有周期性有序结构特征的自组织相分离。二元氧化物体系的掺杂所产生的特征性相分离微观结构和性能是由该体系的热力学控制引起的。因此得出的结论是，目前的材料设计对于开发具有纳米级异质结构的新型陶瓷复合材料是有用的并且有望开发。

项目成果

Fabrication and microstructure of electrically conductive AlN with high thermal conductivity

高导热率导电AlN的制备及微观结构

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.484.57
• 发表时间: 2011
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: T.Kusunose;T.Sekino;K.Niihara
• 通讯作者: K.Niihara

励起反応場の高次制御に基づく多様なナノ機能材料の創成

基于激发反应场高阶控制创建各种纳米功能材料

• 发表时间: 2011
• 期刊: マテリアルインテグレーション
• 作者: Hirotaka Maeda;Emile Hideki Ishida;田中俊一郎,関野徹,佃諭志
• 通讯作者: 田中俊一郎,関野徹,佃諭志

Thermoelectric properties of perovskite-type rare earth cobalt oxide solid solutions Pr_<1-x> Dy_xCoO_3

钙钛矿型稀土钴氧化物固溶体Pr_<1-x> Dy_xCoO_3的热电性能

• 发表时间: 2011
• 期刊: J. Ceram. Proc. Res
• 作者: H. Hashimoto;T. Kusunose;T. Sekino
• 通讯作者: T. Sekino

希土類酸炭化物粒界相による高熱伝導性窒化アルミニウムセラミックスの電気伝導度制御

稀土碳氧化物晶界相控制高导热氮化铝陶瓷的电导率

• 发表时间: 2011
• 作者: 楠瀬尚史;関野徹;新原皓一
• 通讯作者: 新原皓一

常温での溶液化学反応場によるTi合金表面の低次元ナノ構造構築

室温下溶液化学反应场在钛合金表面构建低维纳米结构

• 发表时间: 2012
• 作者: 加賀晃樹;関野徹;西田尚敬;呉本晃一;他
• 通讯作者: 他