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電子励起で半導体の原子移動を制御する

研究報告コード R993100838
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 吉田 博
研究者所属機関
  • 大阪大学産業科学研究所量子機能科学研究部門
研究機関
  • 大阪大学産業科学研究所量子機能科学研究部門
報告名称 電子励起で半導体の原子移動を制御する
報告概要 半導体の光励起や不純物ドーピングによって生じた電子系の励起により原子移動の機構を実験データを用いない量子力学計算により解明し,電子励起原子移動を促進や抑制ができる新規制御法を発見することを目的とした。電子励起で半導体の原子移動を制御する方法を第一原理計算によりデザインし,新機能を有する新物質の設計を可能することを検討した。電子励起による結晶化促進反応を水素化アモルファスカーボンからダイヤモンドへの結晶化に適用し,ダイヤモンド単結晶薄膜の製造方法の設計を行った。同時ドーピング法により,移動度の増大,不純物溶解度の増大,不純物準位の低下が生じ,ワイドギャップ半導体の一般的な補償効果制御法であることを,CuInS2,ZnSe,GaNやダイヤモンドで明らかにした(図1,2)。
画像

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研究分野
  • 電子回折法
  • 炭素とその化合物
  • セラミック・磁器の性質
関連発表論文 (1)Influence of Intrinsic Defects on the Electronic Structure of Non-stoichiometric CuInS2 Chalcopyrite Structure, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Materials Science Forum, Switzerland 196-201 (1996), pp. 1667-1672. (edited by M. Suezawa and H. Katayama-Yoshida, TRANS TECH PUBLICATIONS)
(2)The Electronic Structure of Non-Stoichiometric CuInS2 and the Study of Defects Levels of CuInS2 with Chalcopyrite Structure, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Crystal Research and Technology., Berlin 31 (1996) Spec. Issue., pp. 97-100. (edited by H. W. Schock and T. C. Walter, Akademie Verlag).
(3)Physics and Control of Conduction Type in CuInS2 with Defect Chalcopyrite Structure, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Jpn. J. Appl. Phys. 34, pp. L1584-L1587, (1995).
(4)Electronic structures and Effects of S Substitutions in of CuIn(S0.875X0.125)2 (X=O,N,P,C,Si or B), T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Jpn. J. Appl. Phys. 35, pp. L370-L373, (1996).
(5)Electronic structure of p-type CuInS2, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, (1996), Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Volume 426, Thin Films for Photovoltaic and Related Device Applications (edited by David Ginley, Anthony Catalano, Hans. W. Shock, Chris Eberspacher, Terry M. Peterson and Takahiro Wada, pp. 201-206, (1996).
(6)Influence of Intrinsic DEfects ans S Substitutions on Electrical Properties of Chalcopyrite CuInS2 Compounds, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Proceedings of the International Conference on Shallow-Level Centers in Semiconductors (edited by C. A. J. Ammerlaan and B. Pajot, World Scientific, Singapore, 1997) pp. 477-482.
(7)P-Type Doping of group V elements in CuInS2, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida Jpn. J. Appl. Phys. 36, pp. L1562-L1565 (1996).
(8)Materials Design for the Fabrication of Low-resistivity p-type GaN using a Codoping Method, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Jpn. J. Appl. Phys. 36, pp. L180-L183, (1997).
(9)Control of Valence States by a Codoping Method in Wide-Bnad-Gap Semiconductors, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Solid State Physics in Japanese, Vol. 32, No. 375, 59 (409)-66 (416), (1997).
(10)Materials Design of the Codoping for the Fabrication of Low-resistivity p-type ZnSe and GaN by ab-initio Electronic Structure Calculations, H. Katayama-Yoshida and T. Yamamoto, Phys. State. Sol. (b) 202, pp. 763-773, (1997).
(11)Control of Valence States by a Codoping Method in p-type GaN Materials, T. Yamamoto and H. Katayama-Yoshida, Mat. Res. Sco. Symp. Proc. Vol. 468, pp. 105-110, (1997).
(12)N. Orita, T. Matsumura, and H. Katayama-Yoshida, Mechanism of Staebler-Wronskii Effect: Negative-U and Positive-U Effective-U Nature of the Bistable Dangling-bonds in a Si, a-Si:H and c-Si by ab initio Molecular-Dynamics Simulation, J. Non-Crystalline Solids 198-200 (1996) 347-350.
研究制度
  • 「さきがけ研究21」、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 吉田 博. 電子励起で半導体の原子移動を制御する. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1994-1997),1997. p.73 - 78.

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