新しい透明導電性材料・酸化ｶﾞﾘｳﾑ単結晶の作成とｷｬﾘｱﾄﾞｰﾋﾟﾝｸﾞ

新しい透明導電性材料・酸化ｶﾞﾘｳﾑ単結晶の作成とｷ

ｬﾘｱﾄﾞｰﾋﾟﾝｸﾞ

著者

福田 承生

新しい透明導電性材料･酸化ガリウム単結晶の作成と

キャリアドーピング

(12650001)

平成12年度∼平成13年度科学研究費補助金(基盤研究(C) (2))

研究成果報告書

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平成14年3月

研究代表者 福田 承生

(東北大学金属材料研究所教授)

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は し が き 平成12年度∼平成13年度科学研究費補助金(基盤研究(C) (2)) ｢新しい透明導電性材料･酸化ガリウム単結晶の作成とキャリアドーピング｣ を終えるにあたって 近年､多様な高性能光･電子デバイスの開発とレ-ザリソグラフィー及び太陽電池製造 技術の発展に伴い､より短い波長領域での高い透明性と導電性を持つ新しい透明導電

性酸化物材料の開発が必要になった｡そこで､紫外線領域で高い透過率を持つ

β･Ga203系酸化物単結晶を作成し､キャリアードーピングにより導電性を改善することを 目的とし､検討を行った｡ β･Ga203系酸化物単結晶は高融点･高蒸気圧のため単結晶成長が非常に難しいこと が知られてきたが､単結晶成長分野において優れた実績のある東北大学金属材料研究 所がその作成に成功した｡作成したβ･Ga203系酸化物単結晶の光学的･電気的特性評 価に関してはドイツ国ハーンメイツナ-研究所･太陽エネルギー研究部が担当し､国際協力 研究の形で効率的に本研究課題を遂行した｡ ここに2年間の研究成果を報告書の形でまとめることができるのは､研究分担者をはじ め､多くの研究者にご協力いただいたおかげと深く感謝すると共に､この場を借りて御礼 申し上げたい｡ わずか2年間の研究で必ずしも当初の目的を達成し終えたとは限らず､数歩の前進を 行っただけかもしれない｡しかし､本研究の成果が学問的･社会的にいささかなりとも貢献 し得れば大変幸いであり､今後ますます本研究を発展させていきたいと考えている｡

研究課題:

｢新しい透明導電性材料･酸化ガリウム単結晶の作成とキャリアドーピング｣ 課題番号: 12650001

研究組織

研究代表者:福 田 承生(東北大学金属材料研究所教授)

研究分担者:吉川  彰(東北大学金属材料研究所助手)

研究分担者: Eo, JungMin (東北大学金属材料研究所助手) 研究分担者: Tbmm,Yvonne ( Mツ国ハーンメイツナ-研究所･太陽エネルギー研究部研究員)

研究経費

交付決定額(配分額)

平成12年度     2,700千円 平成13年度      600千円 合計      3,300千円

研究発表

(1)学会誌等

1･ Y･ Tbmm, P･ Reiche, D･ Khmm, T･ Fukuda, 〃Czochralski酢0wnGa203

crystalS", Journalof CrystalGrowth 220 (2000) 51015 14.

2･ Y･ Tbmm, J･M･ Ko, A･ Yoshikawa, T･ Fuknda, `Tloating zone growth of

β･Ga203 : A newwindow material for optoelectromic device applications'',

Solar Energy Materials & Solar Cells 66 (2001) 369-374.

3･ E･ Garica Vinora, T･ Atou, T･ Seki印Chi, T･ Sugawara, M. mkuchi, T.

Fukuda, "Cathodoluminescence of undoped P･Ga203 Single crystals",

Solid State Connumications 120 (2001) 455･458.

4･ E･ Garcia Vinora, Y. Murakami, T. Sugawara, T. Atou, M.Kiknchi, D.

Shindo, T･ Fuknda, `℃lectronmicroscopy studies ofmicrostructures in

P･Ga203 Single crystals", Materials Research Bulletin 1942 (2002) 1･6. (2)口頭発表

1･ E･ Gamia Ⅵ皿ora, N. Kuroda, T. Fukuda, "Correlation of structural

parameters in oxideandfluoride structures", The lstAsianConference

on CryStal Growth and Crystal Tbclmology (CGCTtl),An印St

29･Septenber I, 2000, Sendai, Japan.

2･ E･ Garcia Ⅵ皿ora, T･ Sugawara, T･ Fuknda, 〟Tbmperature Dependence of

the electriCalproperties ofSn･doped β･Ga203``,第48回春季応用物理学会､

東京､2001年3月28-30日

3･ E･ Garcia Villora, T･ Atou, K･ Shinamura, M. muchi, T. Fukuda,

"Simulation of Plasma Absoq)tion of β-Ga203",金属材料研究所講演会第

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