博 士 論 文 概 要

早稲田大学大学院 先進理工学研究科

博 士 論 文 概 要

論 文 題 目

希土類系高誘電率材料中の点欠陥の解明 Characterization of Point Defects in Rare-earth High-permittivity Materials

申 請 者

森本 貴明

Takaaki MORIMOTO

電気・情報生命専攻 誘電体材料研究

2016 年 7 月

様 々 な 分 野 に お い て 、 希 土 類 系 高 誘 電 率 材 料 が 電 気 絶 縁 材 料 、 光 学 材 料 と し て 用 い ら れ て い る 。 こ れ ら の 材 料 内 に 存 在 す る 点 欠 陥 は 、 そ の 用 途 に よ っ て は 有 益 な 作 用 を も た ら す 一 方 、 有 害 と な る 場 合 も あ る 。 有 益 な 作 用 の 例 と し て 、 イ ッ ト リ ウ ム ア ル ミ ネ ー ト( YA l O3)ペ ロ ブ ス カ イ ト 結 晶 に 不 純 物 や 原 子 空 孔 等 の 点 欠 陥 を 導 入 す る と 欠 陥 準 位 に 応 じ た 発 光 が 得 ら れ 、 こ れ は レ ー ザ ー や シ ン チ レ ー タ ー に 用 い ら れ て い る 。 ま た 、 ジ ル コ ニ ア ( Z r O2)を 安 定 化 さ せ る 目 的 で イ ッ ト リ ア ( Y2O3)が 添 加 さ れ て い る イ ッ ト リ ア 安 定 化 ジ ル コ ニ ア( Y S Z )で は 、添 加 量 に 比 例 し て 出 現 す る 酸 素 空 孔 の 存 在 が 、高 温 に お い て イ オ ン 伝 導 性 を も た ら す 。そ の た め 、 Y S Zは 固 体 酸 化 物 型 燃 料 電 池( S O F C )の 固 体 電 解 質 に 適 し た イ オ ン 伝 導 体 と な る 。 一 方 、 点 欠 陥 が 有 害 と な る 用 途 の 例 と し てM O S F E Tの ゲ ー ト 絶 縁 膜 が 挙 げ ら れ る 。 パ ワ ーM O S F E Tで は 、S i O2ゲ ー ト 絶 縁 膜 へ の 高 電 界 の 印 加 に よ る リ ー ク 電 流 が 、 使 用 電 圧 増 大 の 障 害 と な る 。 そ こ で 、 ゲ ー ト 絶 縁 膜 をS i O2(比 誘 電 率k= 3 . 8 )か らkの 高 いA l O N膜(k= 9 )で 置 き 換 え 、 電 気 的 特 性 を 変 え ず に 膜 厚 を 厚 く し リ ー ク 電 流 を 低 減 す る 検 討 が さ れ て い る 。こ こ で 、YA l O3と 同 様 の ペ ロ ブ ス カ イ ト 構 造 を と る ラ ン タ ン ア ル ミ ネ ー ト( L a A l O3)お よ びYA l O3とY S Zは 、kが 順 に2 5 , 1 6 , 2 7で あ り 、 A l O Nよ り 高 く 、よ り 大 き な 使 用 電 圧 増 大 が 期 待 で き る 。し か し 、 点 欠 陥 に よ り 禁 制 帯 内 部 に 電 子 局 在 準 位 が 形 成 さ れ 、 リ ー ク 電 流 や 帯 電 が 生 じ る 懸 念 が あ る 。

以 上 よ り 、 こ れ ら の 材 料 の 光 学 材 料 や 電 解 質 と し て の 特 性 を 向 上 さ せ る に は 、 点 欠 陥 の 構 造 や 、そ の 電 子 励 起・緩 和 機 構 を 理 解 す る こ と が 不 可 欠 で あ る 。ま た 、 こ れ ら の 材 料 を ゲ ー ト 絶 縁 膜 に 用 い る 場 合 も 、 点 欠 陥 を 除 去 す る た め に は 、 点 欠 陥 の 解 明 が 重 要 で あ る 。 し か し 、 こ れ ま で あ ま り 多 く の 研 究 は な さ れ て い な い 。 こ こ で 、 シ リ コ ン ウ ェ ハ の 欠 陥 の 同 定 お よ び 定 量 の 為 に は 、 フ ォ ト ル ミ ネ セ ン ス ( P L )測 定 が 有 効 で あ る こ と が 知 ら れ て お り 、J I S規 格 に も 採 用 さ れ て い る 。そ こ で 、 本 研 究 で は 、こ のP L測 定 に 電 子 ス ピ ン 共 鳴( E S R )測 定 、可 視 紫 外 光 吸 収 測 定 な ど を 組 み 合 わ せ て 、Y S Z中 の 酸 素 空 孔 で の 電 子 の 励 起 ・ 緩 和 機 構 を 解 明 し た 。 ま た 、 一 般 に 、 無 機 結 晶 に 含 ま れ る 点 欠 陥 や そ れ に よ り 生 じ るP Lは 、 結 晶 の 構 造 に 大 き く 依 存 す る 。そ こ で 、イ オ ン 注 入 や 熱 処 理 に よ りYA l O3、L a A l O3、Y S Zの 結 晶 構 造 を 崩 し 、 ま た 変 化 さ せ 、 点 欠 陥 、P L、 結 晶 構 造 に 与 え る 影 響 を 調 べ た 。

本 論 文 は 以 下 の5章 に よ り 構 成 さ れ て い る 。

第1章「 序 論 」で は 、本 論 文 で 取 り 扱 う 上 述 の 材 料 と 、 そ れ ら に 用 い る 測 定 手 法 に つ い て 述 べ る 。YA l O3に 関 し て は 、光 学 材 料 と し て 用 い る こ と の 利 点 や 、今 ま で 行 わ れ て き た 関 連 研 究 に つ い て 、 ま た 、Y S Zに 関 し て は 、S O F Cの 電 解 質 に 用 い る 際 の 利 用 形 態 や 課 題 を 述 べ る 。 さ ら に 、 半 導 体 の 高 誘 電 率 ゲ ー ト 絶 縁 膜 材 料 と し て のYA l O3、L a A l O3、Y S Zに つ い て は 、こ れ ら の 材 料 を 用 い る こ と の 利 点 や 課 題 を 、 従 来 材 料 で あ るS i O2と 比 較 し な が ら 論 じ る 。 ま た 、 測 定 手 法 に つ い て は 、P L測 定 やE S R測 定 な ど を 用 い た 欠 陥 構 造 の 解 明 方 法 に つ い て 、 過 去 の 研 究 を 例 に と っ て 述 べ る 。

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第2章 「Y S Zに 存 在 す る 酸 素 空 孔 と そ の 電 子 励 起 ・ 緩 和 機 構 」 で は 、Y S Zに 含 ま れ る 酸 素 空 孔 の 荷 電 状 態 と 、 そ の 電 子 励 起 ・ 緩 和 過 程 を 、P Lの 減 衰 時 定 数 の 温 度 依 存 性 やE S R測 定 結 果 よ り 論 じ る 。前 述 の と お り 、Y S Zで はY2O3の 添 加 量 に 比 例 す る 量 の 酸 素 空 孔 が 存 在 す る 。P L測 定 を 行 っ た と こ ろ 、エ ネ ル ギ ー 約5 . 5 e Vの 光 に よ る 励 起 に よ り 、酸 素 空 孔 に よ る と さ れ る2 . 8 e VのP Lが 見 ら れ る 。こ のP Lは 、減 衰 時 定 数n sオ ー ダ ー の 短 寿 命 成 分 と 、m sオ ー ダ ー の 長 寿 命 成 分 を 持 つ 。前 者 は1つ の 電 子 を 捕 獲 し た 酸 素 空 孔( F⁺中 心)、後 者 は2つ の 電 子 を 捕 獲 し た 酸 素 空 孔( F中 心)に 起 因 す る と さ れ る 。 こ こ で 、 約5 . 0 e Vの 光 を 照 射 す る と 、F⁺中 心 に 起 因 す るE S Rシ グ ナ ル が 出 現 し 、 そ の 後 、 光 照 射 を 止 め る と こ のE S Rシ グ ナ ル は1 0分 ほ ど で 消 滅 す る 。 こ れ ら の 結 果 か ら 、 価 数 が 異 な るF⁺中 心 とF中 心 を と も に2 . 8 e V P Lの 原 因 と し て い る 上 記 の 説 に 疑 問 を 抱 き 、Y S Zの 酸 素 空 孔 は 、 最 も 安 定 な 状 態 で は 、2つ の 電 子 を 捕 獲 し 電 気 的 に 中 性 と な るF中 心 の 形 を 取 り 、 紫 外 光 の 照 射 に よ り1つ の 電 子 を 放 出 し 、F⁺中 心 と な る が 、約1 0分 でF中 心 に 戻 る 、と い う 光 に よ る 酸 素 空 孔 で の 電 子 の 励 起 ・ 緩 和 過 程 を 提 唱 し た 。 こ れ を 基 に 、F⁺中 心 が 直 接 励 起 さ れ る とn sオ ー ダ ー の 時 定 数 を 持 つP Lが 出 現 し 、 一 方 、 励 起 さ れ たF中 心 が 電 子 を 放 出 し た 後 に 基 底 状 態 に 緩 和 す る と き に 生 じ るP Lは 、m sオ ー ダ ー の 時 定 数 と し て 観 測 さ れ る と す る 、 電 子 励 起 ・ 緩 和 過 程 の ダ イ ア グ ラ ム を 呈 示 し た 。

第3章 「 イ オ ン 注 入 がYA l O3、L a A l O3、Y S Zの 点 欠 陥 に 及 ぼ す 影 響 」 で は 、 加 速 エ ネ ル ギ ー1 0 0 k e VのP⁺, B⁺イ オ ン を こ れ ら の 材 料 に 注 入 し 、 結 晶 性 を 意 図 的 に 低 下 さ せ 、そ れ にP Lが 受 け る 影 響 を 考 察 す る 。ま ず 、最 初 に 、YA l O3に は 不 純 物 と し て 含 ま れ るC r^{3 +}とE r^{3 +}、 酸 素 空 孔 、 自 己 束 縛 励 起 子( S T E )、 ア ン チ サ イ ト 欠 陥 に 起 因 す る と さ れ るP Lが 見 ら れ る こ と 、L a A l O3に は 不 純 物 のC r^{3 +}と 酸 素 空 孔 に 起 因 す る と さ れ るP Lが 見 ら れ る こ と 、Y S Zに は 不 純 物 に よ るP Lは 検 出 さ れ ず 、 酸 素 空 孔 の み のP Lが 見 ら れ る こ と を 確 認 し た 。そ の 上 で 、全 て の 材 料 で イ オ ン 注 入 に よ り 、 X線 回 折 ピ ー ク 強 度 の 減 少 か ら 結 晶 性 低 下 を 確 認 し た 上 で 、YA l O3で の み バ ン ド ギ ャ ッ プ エ ネ ル ギ ー よ り わ ず か に 低 い エ ネ ル ギ ー で の 電 子 局 在 準 位 の 生 成 を 示 す 光 吸 収 増 加 が 見 ら れ る こ と 、 L a A l O3とYA l O3で は C r^{3 +}のP L強 度 が 減 少 す る こ と 、 YA l O3で はE r^{3 +}とS T Eお よ び ア ン チ サ イ ト 欠 陥 のP Lが 消 滅 す る こ と を 見 出 し た 。こ れ ら の 結 果 、C r^{3 +}のP Lに つ い て は 、 ペ ロ ブ ス カ イ ト 構 造 の 八 面 体 型 配 位 子 場 の 中 心 に 入 っ たC r^{3 +}のd軌 道 電 子 が 、 シ ュ タ ル ク 効 果 を 受 け 生 じ る 、R - l i n e準 位 に よ り 光 っ て お り 、結 晶 性 低 下 に よ り 配 位 子 場 が 崩 れ る とP L強 度 が 低 下 す る と い う 機 構 が 考 え ら れ る 。 ま た 、S T E、 ア ン チ サ イ ト 欠 陥 のP Lは 、 バ ン ド ギ ャ ッ プ エ ネ ル ギ ー 付 近 の エ ネ ル ギ ー の 光 に よ り 生 じ た 価 電 子 帯 あ る い は そ の 裾 に 励 起 さ れ た 電 子 の 緩 和 に よ り 生 じ る た め 、 価 電 子 帯 付 近 に 電 子 局 在 準 位 が 生 じ る と 、 こ れ ら のP L の 励 起 準 位 が 覆 い 隠 さ れ 、P Lが 生 じ な く な る と 考 え ら れ る 。E r^{3 +}のP Lは 、S T Eと 同 一 の 励 起 エ ネ ル ギ ー で 光 る こ と よ り 、S T Eか ら エ ネ ル ギ ー を 受 け 取 り 発 光 す る た め に 、S T EのP Lの 消 滅 に 伴 い 消 滅 す る と 考 え ら れ る 。

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一 方 、L a A l O3、YA l O3の 酸 素 空 孔 に よ るP Lの 強 度 は 、 上 記 のP Lと 対 照 的 に イ オ ン 注 入 で 変 化 し な い 。 こ れ は 、 こ れ ら の 材 料 中 で は 酸 素 空 孔 が 結 晶 性 に 依 存 し な い 点 欠 陥 と し て 存 在 す る た め で あ る 。し か し 、Y S Zに お い て は 、YA l O3やL a A l O3と 対 照 的 に 、 イ オ ン 注 入 後 に 酸 素 空 孔 のP L強 度 が 減 少 す る 。Y S Z中 の 酸 素 空 孔 は 、 前 述 の 通 り 、 そ の 構 造 よ り 必 然 的 に 存 在 す る 。 そ の た め 、 イ オ ン 注 入 に よ りY S Z が 局 所 的 にZ r O2とY2O3に 分 離 す る と 酸 素 空 孔 が 消 滅 す る と 考 察 し た 。 以 上 の 結 果 は 、P Lを 生 じ る 点 欠 陥 が 結 晶 構 造 に 依 存 し て 存 在 す る 場 合 、そ のP Lは 結 晶 性 低 下 に よ り 強 度 減 少 、 も し く は 消 滅 す る の に 対 し 、 結 晶 構 造 と 無 関 係 に 構 造 不 整 と し て 存 在 す る 点 欠 陥 のP Lは 、結 晶 性 低 下 の 影 響 を 受 け な い と ま と め る こ と が で き る 。

ま た 、Y S Zで は 、 イ オ ン 注 入 に よ りF⁺中 心 に よ る2 . 4 e V付 近 の 光 吸 収 帯 と 、F⁺中 心 とF^{2 +}中 心 の ペ ア に よ るg = 2 . 0 0 , 1 . 9 7のE S Rシ グ ナ ル が 出 現 す る 。こ れ ら の 変 化 よ り 、Y S Zで は イ オ ン 注 入 に よ る 結 晶 性 低 下 の 結 果 と し て 酸 素 空 孔 が 価 数 変 化 し 、 F⁺中 心 が 生 じ る こ と が 確 か め ら れ た 。

第4章 「 熱 処 理 がYA l O3、L a A l O3の 点 欠 陥 に 及 ぼ す 影 響 」 で は 、YA l O3、L a A l O3

に4 0 0～1 3 0 0^oCの 熱 処 理 を 施 し 、 そ の 影 響 を 第3章 と 同 様 の 測 定 手 法 で 調 べ 、 熱 と そ れ に よ る 結 晶 構 造 変 化 が 点 欠 陥 に 与 え る 影 響 に つ い て 考 察 す る 。 未 処 理 の 試 料 にE S R測 定 を 行 う と 、YA l O3で はC r^{3 +}、L a A l O3で はF e^{3 +}の シ グ ナ ル が 検 出 さ れ る 。 つ ぎ に 、L a A l O3に5 0 0^oC以 上 の 酸 素 中 熱 処 理 を 行 う と 、等 価 的 に- 3価 の 陽 イ オ ン 空 孔 と 正 孔 の 対 で あ る ホ ー ル セ ン タ ー に よ る と さ れ る2 . 7、3 . 5 e Vの 光 吸 収 帯 が 生 じ 、 そ れ と 同 時 に 、不 純 物 のF e^{3 +}のE S Rシ グ ナ ル が 減 少 す る 。ま た 、こ の 酸 素 中 の 熱 処 理 に 続 き5 0 0^oC以 上 の 窒 素 中 で の 熱 処 理 を 行 う と 、逆 の 反 応 を 示 唆 す る 実 験 結 果 が 得 ら れ る 。 以 上 か ら 、 酸 化 性 雰 囲 気 で の 熱 処 理 に よ り 生 じ た 正 孔 ・ 電 子 対 の 正 孔 が 陽 イ オ ン 空 孔 を 酸 化 し 、 電 子 がF e^{3 +}に 捕 獲 さ れ る ， と い う 反 応 を 提 唱 し た 。 L a A l O3で は4 6 0^oC以 上 で 酸 素 空 孔 が 拡 散 す る と さ れ て お り 、 こ れ が 上 記 の 反 応 を 引 き 起 こ す と 考 え ら れ る 。

一 方 、YA l O3で は 、局 在 準 位 か ら の 、あ る い は 、局 在 準 位 へ の 電 子 の 励 起 に よ り 4 . 6、5 . 5 e Vの 吸 収 帯 が 生 じ る も の の 、1 0 0 0^oC以 下 に お い て は 、 そ の 強 度 はL a A l O3

に 比 べ て は る か に 小 さ い 。 ま た 、E S Rシ グ ナ ル に も 顕 著 な 変 化 が 見 ら れ な い 。 こ れ は 、5 0 0^oC付 近 か ら 前 記 の 変 化 が み ら れ るL a A l O3と は 対 照 的 で あ る 。す な わ ち 、 L a A l O3よ りYA l O3の 方 が 、 熱 に 対 し て 安 定 で あ る 事 が 分 か っ た 。

第5章「 ま と め 」で は 、本 研 究 で 得 ら れ た 知 見 に 基 づ き 、各 材 料 中 に 存 在 す る 欠 陥 と 、 そ れ ら が イ オ ン 注 入 や 熱 処 理 に よ り 受 け る 影 響 を ま と め 、 各 材 料 の 長 所 と 短 所 を 比 較 す る 。 さ ら に 、 そ の 結 果 に 基 づ き 、 各 工 業 的 応 用 に 際 し て の 課 題 や 改 善 策 に つ い て 述 べ る 。

N o . 3

Ｎｏ.1

早稲田大学 博士（ 工 学） 学位申請 研究業績書

氏 名 森本 貴明 印

（2016 年 9 月 現在）

種 類 別 題名、 発表・発行掲載誌名、 発表・発行年月、 連名者（申請者含む）

論文 原著論文

講演 招 待 講 演 (国内)

講演 国際会議

講演 国内発表

○1. 黒田康裕, 森本貴明, 大木義路, “YSZの酸素空孔に与えるイオン注入の影響”, 電気学 会論文誌A, Vol. 136, No. 9, pp. 592-593, [DOI: 10.1541/ieejfms.136.592], 2016.9.

○2. Takaaki Morimoto, Yasuhiro Kuroda, and Yoshimichi Ohki, “Electronic Excitation and Relaxation Processes of Oxygen Vacancies in YSZ and Their Involvement in Photoluminescence”, Applied Physics A, Vol. 122, pp. 790(1)-790(8), [DOI: 10.1007/s00339- 016-0327-x], 2016.8.

○3. Takaaki Morimoto, Masayuki Harima, Yosuke Horii, and Yoshimichi Ohki, “Involvement of Crystallinity in Various Luminescent Bands in Yttrium Aluminate”, Nucl. Instrum. Meth. B, Vol. 366, pp. 198-205, [DOI: 10.1016/j.nimb.2015.10.072], 2016.1.

○4. Masayuki Harima, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Structural Change Induced in LaAlO3 by Ion Implantation,” IEEJ Trans. Electr. Electron. Eng., Vol. 11, No. 1, pp. 5-9, [DOI:

10.1109/ISEIM.2014.6870748], 2016.1.

○5. Shoji Kaneko, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Cause of the Appearance of Oxygen Vacancies in Yttria-stabilized Zirconia and Its Relation to 2.8-eV Photoluminescence,” Jpn. J.

Appl. Phys., Vol. 54, pp. 06GC03(1)-06GC03(8), [DOI: 10.7567/JJAP.54.06GC03], 2015.6.

6. 森本貴明, 堀井陽介, 井上貴博, 金子昇司, 針間正幸, 大木義路, “半導体高誘電率材 料LaAlO3とYAlO3中の点欠陥 ～その種類と構造、光・熱・イオンの影響～”, 放電研究 Vol. 57, No. 2, pp. 3-12, 2014.7.

○7. Daiki Yamasaka, Yosuke Horii, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Roles of Point Defects in Thermally Enhanced Generation and Transfer of Electrons and Holes in LaAlO3”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 52, pp. 071501(1)-071501(5), [DOI: 10.7567/JJAP.52.071501], 2013.6.

○8. Takaaki Morimoto, Masayuki Takase, Toshihide Ito, Hiromitsu Kato, and Yoshimichi Ohki,

“Defects in Yttria-Stabilized Zirconia Induced by Irradiation of Ultraviolet Photons”, Jpn. J.

Appl. Phys., Vol. 47, No. 8, pp. 6858-6862, [DOI: 10.1143/JJAP.47.6858], 2008.8.

1. 森本貴明, 大木義路, “YAlO3中の点欠陥よりのフォトルミネセンス(講演奨励賞受賞

記念講演)”, 第76回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, 13p-2L-7, 名古屋, 2015.9.

1. Shoji Kaneko, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Ion-Induced Deformation of the Crystal Structure of Yttria-Stabilized Zirconia and Its Thermal Recovery”, 36th International Symposium on Dry Process (DPS2014), P-23, Yokohama, Japan, 2014.11.

2. Masayuki Harima, Yosuke Horii, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Structural Change Induced in LaAlO3 by Ion Implantation”, Conference Proceedings of ISEIM 2014, pp. 180–

183, Niigata, Japan, 2014.6.

3. Daiki Yamasaka, Yosuke Horii, Takaaki Morimoto, Yoshimichi Ohki, “Thermally Enhanced Electron and Hole Transfers to Point Defects in LaAlO3 Single Crystal”, 2012 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting, Boston, USA, TT5.04, 2012.11.

4. Takaaki Morimoto, Masayuki Takase, Toshihide Ito, Hiromitsu Kato, Yoshimichi Ohki,

“Defects in Yttria-Stabilized Zirconia Induced by Irradiation of Ultraviolet Photons”, 29th International Symposium on Dry Process (DPS2007), P2-08, Yokohama, Japan, 2007.11.

1. 黒田康裕, 森本貴明, 大木義路, “フォトルミネセンスによる無機固体におけるイオン注

入で誘起された構造変化の分析”, 第25回日本MRS年次大会, E3-O8-007, 横浜, 2015.12.

2. 黒田康裕, 森本貴明, 大木義路, “YSZの酸素空孔に起因するフォトルミネセンスの減衰

特性”, 平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会講演予稿集, 17-P-47, 金沢, 2015.9.

Ｎｏ.2

早稲田大学 博士（ 工 学） 学位申請 研究業績書

種 類 別 題名、 発表・発行掲載誌名、 発表・発行年月、 連名者（申請者含む）

3. 針間正幸, 森本貴明, 大木 義路, “LaAlO3 の発光に与えるイオン照射と熱処理の影

響”, 第 46 回電気電子絶縁材料システムシンポジウム講演予稿集, MVP-12, pp. 225- 228, 北九州, 2015.9.

4. 黒田康裕, 森本貴明, 大木義路, “YSZにおける酸素空孔に起因するフォトルミネセン

スの 2 種の時定数の原因”, 第 46 回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集, MVP-25, 北九州, 2015.9.

5. 針間正幸, 森本貴明, 大木義路, “LaAlO3 のフォトルミネセンスに与える熱処理の影 響”, 第62回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 平塚, 2015.3.

6. 森本貴明, 金子昇司, 大木義路, “YSZ中の酸素空孔による発光の励起・緩和機構”, 第

62回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 平塚, 2015.3.

7. 黒田康裕, 金子昇司, 森本貴明, 大木義路, “YSZ における酸素空孔に起因するフォト ルミネセンス”, 第62回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 平塚, 2015.3.

8. 黒田康裕, 金子昇司, 森本貴明, 大木義路, “高誘電率絶縁体YSZにおける酸素空孔に

起因するフォトルミネセンス”, 2014年度放電学会年次大会講演論文集, pp. 72-73, 東 京, 2014.12.

9. 飯川翔太, 井上貴博, 針間正幸, 森本貴明, 大木義路, “高誘電率ゲート絶縁膜材料

YAlO3中でのCr³⁺，Er³⁺，Eu³⁺起因のフォトルミネッセンスの発現機構”, 2014年度放 電学会年次大会講演論文集, pp. 82-83, 東京, 2014.12.

10. 大木義路, 森本貴明, “シングルバンチ利用による誘電体からの発光の時間分解測定”, UVSORシンポジウム2014, 岡崎, 2014.11.

11. 森本貴明，井上貴博, 金子昇司, 針間正幸, 大木義路, “イオン照射で YAlO3に生じる 損傷に熱処理が与える影響”, 第 75 回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, 19a- A9-5, 札幌, 2014.9.

12. 金子昇司, 井上貴博, 針間正幸, 森本貴明, 大木義路, “YSZ 単結晶に与えるイオン照 射と光照射の影響の比較”, 第75回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, 19a-A9- 4, 札幌, 2014.9.

13. 金子昇司, 井上貴博, 針間正幸, 森本貴明, 大木義路, “高誘電率材料 YSZ, LaAlO3, YAlO3中に存在する酸素空孔の比較”, 第75回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿 集, 19a-A9-3, 札幌, 2014.9.

14. 針間正幸，森本貴明，井上貴博，金子昇司，大木義路, “LaAlO3単結晶へのイオン照射 によるLaおよび酸素空孔の生成”, 第75回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, 19a-A9-2, 札幌, 2014.9.

15. 金子昇司, 堀井陽介, 森本貴明, 大木義路, “イオン照射による YSZ の結晶崩壊と熱処理 による回復”, 第61 回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 20a-F11-8, 東京, 2014.3.

16. 森本貴明, 金子昇司, 大木義路, “高誘電率材料LaAlO3とYAlO3の安定性 (Ⅲ) ～熱の 影響～”, 第61回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 20a-F11-11, 東京, 2014.3.

17. 森本貴明, 堀井陽介, 針間正幸, 大木義路, “高誘電率材料 LaAlO3と YAlO3の安定性 (Ⅰ) ～イオン照射の影響～”, 第 61 回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 20a- F11-9, 東京, 2014.3.

18. 針間正幸, 堀井陽介, 森本貴明, 大木義路, “イオン照射による LaAlO3の結晶性の低 下”, 第61 回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 20a-F11-6, 2014.3.

19. 針間正幸, 堀井陽介, 森本貴明, 大木義路, “半導体高誘電率材料 YAlO3 中における Cr³⁺およびEr³⁺起因のフォトルミネセンスの発現機構”, 2013 年放電学会年次大会 予 稿集, pp. 63-64, 東京, 2013.11.

Ｎｏ.3

早稲田大学 博士（ 工 学） 学位申請 研究業績書

種 類 別 題名、 発表・発行掲載誌名、 発表・発行年月、 連名者（申請者含む）

その他

( 刊 行 物 へ の 掲載)

その他

(本研究とは直接関 係のない業績)

(原著論文) (国際会議)

(国内発表)

20. 森本貴明, 堀井陽介, 井上貴博, 金子昇司, 大木義路, “半導体高誘電率材料 LaAlO3・ YAlO3中の点欠陥 ～その種類と構造, 光・熱・イオンの影響～”, 2013 年 放電学会 年次大会 予稿集, pp. 39-47, 東京, 2013.11.

21. 堀井陽介, 森本貴明, 大木義路, “YAlO3単結晶に与えるイオン照射およびその後の熱 処理の影響”, 第 74 回応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集, 19a-C11-5, 京都, 2013.9.

22. 森本貴明, 山坂大樹, 堀井陽介, 井上貴博, 大木義路, “YAlO3 中の点欠陥(VI) ～

LaAlO3との比較～”, 第60 回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 29p-A9-4, 厚

木, 2013.3.

23. 森本貴明, 高瀬雅之, 伊藤俊秀, 加藤宙光, 大木義路, “イットリア安定化ジルコニア への紫外光照射による欠陥生成とその熱アニーリング”, 第53回応用物理学関係連合 講演会講演予稿集, 23p-V-11, 東京, 2006.3.

1. Shoji Kaneko, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Charging States of Oxygen Vacancies in Yttria-stabilized Zirconia Analyzed by the Decay of Photoluminescence”, UVSOR Activity Report 2014, p. 59, 2015.7.

2. Masayuki Harima, Yosuke Horii, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Photo- luminescence Study on Structural Deformation of LaAlO3 Induced by Ion Implantation”, UVSOR Activity Report 2013, p. 65, 2014.7.

3. Yosuke Horii, Takaaki Morimoto and Yoshimichi Ohki, “Effect of Ion Implantation on the Crystallinity of YAlO3 Single Crystal”, UVSOR Activity Report 2012, p. 131, 2013.8.

1. Takahiro Inoue, Takaaki Morimoto, and Yoshimichi Ohki, “Experimental Observations on the Crystalline Structures of YAlO3 Single Crystal at High Temperatures,” Applied Physics A Vol.

119 Issue 4, pp. 1423-1429, [DOI: 10.1007/s00339-015-9115-2], 2015.6.

1. Takahiro Inoue, Takaaki Morimoto, Shoji Kaneko, Yosuke Horii, and Yoshimichi Ohki,

“Crystalline Structures of YAlO3 Single Crystal at High Temperatures,” Conference Proceedings of ISEIM 2014, pp. 208–211, Niigata, Japan, 2014.6.

1. 森本貴明, 大木義路, “熱処理によるペロブスカイトイットリウムアルミネートの構造

変化がフォトルミネセンスに与える影響”, 第63回応用物理学会春季学術講演会講演 予稿集, 20a-W833-3, 東京, 2016.3.

2. 黒田康裕, 森本貴明, 大木義路, “YAlO3のテラヘルツ周波数帯における吸収スペクト

ル”, 第63回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 19p-W833-3, 東京, 2016.3.

3. 井上貴博，金子昇司，針間正幸，森本貴明，大木義路，水野麻弥，福永香, “熱処理が YAlO3単結晶のテラヘルツ吸収に与える影響”, 第75回応用物理学会秋季学術講演会 講演予稿集, 19a-A9-1, 札幌, 2014.9.

4. 針間正幸, 森本貴明, 大木義路, “フォトルミネセンスによる高誘電率誘電体 LaAlO3

中のLa 空孔検出の可能性”, 平成 26年電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文 集, 21-F-pP-11, 長野, 2014.8.

5. 森本貴明, 井上貴博, 大木義路, “高誘電率材料LaAlO3とYAlO3の安定性 (Ⅱ) ～光照 射の影響～”, 第 61 回応用物理学会春季学術講演会講演予稿集, 相模原, 20a-F11-10, 2014.3.

以上の他に17件の国内発表あり。