Synthesis of group IV clathrate and its application of optical devices as direct-transition semiconductor
IV族包合物的合成及其在直接跃迁半导体光学器件中的应用
基本信息
- 批准号:21H01365
- 负责人:
- 金额:$ 11.23万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2025-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Siリッチ組成クラスレート薄膜作製のための新しい装置開発を進め、真空下におけるNa蒸気と600℃の基板(Siまたは非晶質Si膜)を反応させ、それに続く400℃付近での熱処理を可能にした。特にNaの真空蒸着と背面からIRランプによる加熱を同時に行い、蒸着後加熱を続けながらシャッターにより試料を小さな空間に封じることを可能にしているのが特徴である。構築した装置により、いくつかの条件で試料の作製を試みた結果、部分的にSiクラスレートの合成を確認している。並行して、既存のクラスレート作製装置によりGeリッチ組成の試料作製を行い、XRD、ラマン散乱、SEMにより構造・組成の評価を行うと共に、可視紫外吸収分光、赤外吸収分光、電気伝導度測定により光物性、電子物性の解明を行った。その結果、Si含有率の増加に伴う吸収端の高エネルギーシフトがはっきりと観測され、Si/Ge組成によるバンドギャップ制御の可能性を示した。電気伝導度の温度依存性からは、残存するNaの量に応じて金属的から半導体的な性質へと変遷する様子が観測され、Naの存在がクラスレートの電子物性に大きな影響を与えていることが明らかになった。GeクラスレートへのAlの不純物ドーピングについて、引き続き試料作製と評価を行った。XPS、SEM-EDXの分析より、Alが試料表面にAl2O3として多く析出し、これが電気伝導性に影響を及ぼしていることが示唆された。また、クラスレートの結晶子サイズはAlの添加により減少しており、結晶化プロセスにAlが影響を与えていることが明らかになった。
Si thin film fabrication and device development, vacuum evaporation of Na to 600℃ substrate (Si thin film), heat treatment near 400℃ possible Special Na vacuum evaporation, back IR, heating, simultaneous operation, heating after evaporation, sample, small space, sealing, possible characteristics Construction of equipment, conditions, preparation of samples, test results, partial preparation of samples, and confirmation Sample preparation of Ge composition, XRD, Raman scattering, SEM, evaluation of structure and composition, visible ultraviolet absorption spectroscopy, infrared absorption spectroscopy, electrical conductivity measurement, optical properties, electronic properties analysis. As a result, the increase of Si content was accompanied by the increase of Si content at the absorption end, and the possibility of Si/Ge composition was shown. The temperature dependence of electrical conductivity is influenced by the amount of Na remaining in the metal and the properties of the semiconductor. The impurities in Ge, Si and Al are selected for preparation and evaluation. XPS, SEM-EDX analysis, Al2O3 precipitation on the surface of the sample, the influence of electrical conductivity, and the influence of Al2O3 precipitation on the surface of the sample. The addition of Al to the crystal decreases the crystallization and affects the crystallization.
项目成果
期刊论文数量(40)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Thermal expansion coefficient and bulk modulus of silicides
硅化物的热膨胀系数和体积模量
- DOI:10.35848/1347-4065/ac9abf
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Imai Motoharu;Hiroto Takanobu
- 通讯作者:Hiroto Takanobu
Synthesis and optical properties of Ge clathrate films with and without Al doping
- DOI:10.35848/1347-4065/acade8
- 发表时间:2023-05-01
- 期刊:
- 影响因子:1.5
- 作者:Aye, Tun Naing;Kawaura, Yuto;Kume, Tetsuji
- 通讯作者:Kume, Tetsuji
Synthesis and Properties of Type II Ge clathrate film on Sapphire Substrate
蓝宝石衬底上II型Ge包合物薄膜的合成及性能
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tun Naing Aye;Yuto Kawaura;Rahul Kumar;Himanshu S. Jha;Fumitaka Ohashi;Tetsuji Kume
- 通讯作者:Tetsuji Kume
様々なSiGe組成比のII型SiGe合金クラスレート薄膜の結晶構造および光学特性評価
不同SiGe成分比的II型SiGe合金笼形薄膜的晶体结构和光学性能评价
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:新谷明宏;栗田詩織;大橋史隆; Himanshu S. Jha;Rahul Kumar;久米徹二
- 通讯作者:久米徹二
An Experimental Approach to the Optimization of Synthesis Condition of Type II Ge Clathrate Film
II型Ge笼形薄膜合成条件优化的实验方法
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Rahul Kumar;Kouhei Yamada;Fumitaka Ohashi;Himanshu Shekhar Jha and Tetsuji Kume
- 通讯作者:Himanshu Shekhar Jha and Tetsuji Kume
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久米 徹二其他文献
高温高圧力下における塩化ナトリウムの水素化
氯化钠高温高压加氢
- DOI:
- 发表时间:
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佐々木 重雄
生物活性化合物の新しい世界
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- DOI:
- 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
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- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
宝阿木古楞(アムグレ);三輪 晋也;松岡岳洋;久米 徹二;佐々木 重雄 - 通讯作者:
佐々木 重雄
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- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
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久米 徹二
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{{ truncateString('久米 徹二', 18)}}的其他基金
直接遷移型IV族半導体クラスレートの創成と光デバイス応用
直接过渡 IV 族半导体包合物的创建和光学器件应用
- 批准号:
23K20952 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
新しい半導体クラスレートの超伝導と構造安定性に関する低温超高圧ラマン散乱研究
新型半导体包合物超导性和结构稳定性的低温超高压拉曼散射研究
- 批准号:
16740174 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
超高圧力下における氷及びハロゲン化水素のエネルギーバンド形成
超高压下冰和卤化氢的能带形成
- 批准号:
13740182 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
Epitaxial growth of SiGe films on ferromagnetic alloys and its application to vertical spin devices
铁磁合金上SiGe薄膜的外延生长及其在垂直自旋器件中的应用
- 批准号:
22686003 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 11.23万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)