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ナノクリスタル構造体、ナノクリスタル構造体製法、および非線形抵抗素子

国内特許コード P03A003136
整理番号 U2001P214
掲載日 2003年12月22日
出願番号 特願2002-055458
公開番号 特開2003-251600
登録番号 特許第3867135号
出願日 平成14年3月1日(2002.3.1)
公開日 平成15年9月9日(2003.9.9)
登録日 平成18年10月20日(2006.10.20)
発明者
  • 矢ヶ崎 克馬
  • 仲間 隆男
  • アレクサンダー トロフィモビッチ ブルコフ
出願人
  • 国立大学法人 琉球大学
発明の名称 ナノクリスタル構造体、ナノクリスタル構造体製法、および非線形抵抗素子
発明の概要 従来のバリスタ材料は、酸化金属などの焼結体であり基本的に素子の膜厚が厚く小型化し難いものであり、またその材料の種類は限られていた。2価を取り得る元素(X)―シリコン(Si)非晶質母体中に多数のXSi2結晶粒を均一に析出させ、前記析出させたXSi2結晶粒のそれぞれの少なくとも一部をパーコレーションさせ、さらに、前記母体中にSi結晶を均一に分散させるのに十分な熱処理を施すことによって、非線形抵抗特性を持たせたナノクリスタル構造体を提供する。
従来技術、競合技術の概要
従来、非線形抵抗素子に用いられるバリスタ材料としては、例えば、SiC粉末、結合剤、抵抗値を調節するための黒鉛粉末を混合し高温で焼成したもの、或いは、酸化亜鉛に微量添加物(MnOなど)などを加え混合したものを高温で焼成したものが使用されてきた。
また、従来、熱電変換素子に用いられる熱電変換材料は、種々のものが開発・利用されてきた。
産業上の利用分野
本発明は、ナノクリスタル構造体、ナノクリスタル構造体製法に関するものであり、また、これを用いた非線形抵抗素子、および熱電変換素子に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 2価を取り得る元素(X)―シリコン(Si)非晶質母体中に多数のXSi2結晶粒を均一に析出させ、前記析出させたXSi2結晶粒のそれぞれの少なくとも一部をパーコレーションさせ、さらに、前記母体中にSi結晶を均一に分散させるのに十分な熱処理を施すことよって、非線形抵抗特性を持たせた、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項2】 請求項に記載のナノクリスタル構造体において、
前記2価を取り得る元素(X)が、3d遷移金属群、4d遷移金属群、5d遷移金属群、希土類、アクチナイド金属群、またはアルカリ土類金属群から選択される少なくとも1つの元素を含む金属である、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項3】 請求項1または2に記載のナノクリスタル構造体において、
前記XSi2結晶粒の平均粒径がナノメータオーダである、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項4】 請求項1~3のいずれか1項に記載のナノクリスタル構造体において、
前記XSi2結晶粒の平均粒径がほぼ15nm以下である、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項5】 請求項1~4のいずれか1項に記載のナノクリスタル構造体において、
前記熱処理は、焼き鈍し処理である、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項6】 請求項に記載のナノクリスタル構造体において、
前記焼き鈍し処理を繰り返す、
ことを特徴とするナノクリスタル構造体。
【請求項7】 請求項1~6のいずれか1項に記載のナノクリスタル構造体をバリスタ材料として用いることを特徴とする非線形抵抗素子。
【請求項8】 2価を取り得る元素(X)―シリコン(Si)非晶質体の母体に対して熱処理することにより、XSi2を多数の結晶粒として均一に析出させ、前記析出させたXSi2結晶粒のそれぞれの少なくとも一部をパーコレーションさせ、さらに、前記母体中にSi結晶を均一に析出させ、これらにより非線形抵抗特性を持たせる工程を含むナノクリスタル構造体製法。
産業区分
  • その他機械要素
  • 電子部品
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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