权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

酸化物半導体センサの超薄膜化による機能向上

通过使氧化物半导体传感器超薄来提高功能

基本信息

批准号：
21K04647
负责人：
安達裕
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、粉末やナノ構造体の代わりに、エピタキシャル薄膜を酸化物半導体ガスセンサ母体材料として用い、添加不純物の酸性度・塩基性度とガス・センシング特性の関係を明らかにし、多様なガス種に対応できるガス選択性に優れた酸化物半導体ガスセンサを開発することを目的としている。そのため、本研究では、膜厚、面内粒径、基板とのエピタキシャル関係が同じである酸化物薄膜上に、様々な種類の酸化物あるいは金属粒子を蒸着してガスセンサを作製し、その蒸着粒子種とガス・センシング特性の関係を調査することが主な実験となる。２０２２年度は、パルス・レーザー・デポジション法でエピタキシャル成長させた酸化亜鉛および三酸化タングステン薄膜上に、ＭｇＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＭｏＯ３やＳｃ２Ｏ３などの不純物粒子を蒸着したサンプルを作製し、それらのガス・センシング特性の評価を行った。蒸着した不純物の種類によりエタノールとアセトンに対する応答性が異なり、添加不純物の塩基性度が高くなると、エタノールに対するガス選択性が向上する傾向が見られた。また、Ｓｉ、あるいはＳｉＯｘの添加は、低温でのアセトンに対するガス選択性を向上させる効果があることもわかった。従来は、このアセトンガス選択性の向上は、酸化タングステンの構造変化によるものとされていたが、本研究では酸化タングステン薄膜の構造変化は観察されず、薄膜表面に存在するＳｉ系不純物粒子に起因するものと推察された。これら研究成果は２件の学会発表として、社会に公表された。

This study aims to clarify the relationship between the acidity, basicity and properties of the parent material, impurity addition, and the properties of the acid compound semiconductor, as well as the development of the acid compound semiconductor. In this study, the relationship between film thickness, in-plane particle size, substrate size and substrate properties was investigated. In 2022, we will conduct an evaluation on the properties of impurities such as MgO, Ta2O5, MoO3 and Sc2O3 on thin films prepared by the method of chemical analysis and chemical analysis. There is a tendency to increase the selectivity of impurities by adding impurities to different types of impurities. The addition of Si, SiOx and Si at low temperatures results in the selection of Si, Si and Si at high temperatures. In this study, we investigated the structural evolution of silicon based impurity particles on the surface of thin films. The research results include two academic and social achievements.