リチウムイオン伝導体としてのスピン・オン・グラス:陰イオン添加による伝導度促進

旋涂玻璃作为锂离子导体：通过添加阴离子增强电导率

• 批准号: 17656007
• 负责人: 栗山 一男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656007/
• 关键词: リチウムイオン伝導体; スピン・オン・グラス; LiPF_6添加; Li_3PO_4添加; 原子間力顕微鏡; リチウム三元化合物; 原子間力顕微鏡観察

本年度は下記の2点について研究を実施した。1)シリコン基板上へのスピン・オン・グラス膜の形成シリコンVLSIプロセスに多用されているスピン・オン・グラス(SOG)に10wt.%Li_3PO_4あるいは10wt.%LiPF_6を添加後十分撹拌し、塗布液を作成した。前者はSOG液に完全に溶解しなかったが、後者は完全に溶解した。導電性のポリシリコンを堆積したシリコン基板上に、これらの溶液をスピンコーティング法により4000rpmの回転数、10秒で塗布後、窒素フロー下550℃、1分間の熱処理でSOG薄膜を作成した。2)原子間力顕微鏡(AFM)を用いた電流導通下の表面構造評価導電性AFMプローブ側へ電流が流れ込むようにSOG薄膜をAFMに装着し、同時にSOG膜間の電圧と6×6μm^2の領域の表面構造を観測した。AFMの2画像スキャン時間(4分)当たり5pAの割合で電流値を増加させた。LiPF_6あるいはLi_3PO_4を添加したSOG膜間の電圧が15Vを超えたあたりから"うろこ状"の表面構造の粒界周辺部が隆起しはじめ、粒界にリチウムイオンが析出していることが考えられる。30pAの電流値で誘起された35Vの電圧は、電流導通を止めた後、指数関数的に減少し、3時間ほどでOVに達した。これは、SOG膜表面付近に拡散してきたリチウムイオンが膜内に均一に再分布するのに要する時間であると考えられる。未添加のSOG膜ではこのような挙動は観測されず、これらの結果からリチウムイオンの粒界を介したイオン伝導が示唆される。また、Li_3GaN_2およびLi_3AlN_2などを合成しバンドギャップ値などを明らかにしたが、これらの化合物を添加したSOG膜を用いた特性評価は今後の課題として残された。

This year, we will conduct a study at 2: 00 this year. 1) the film is formed on the substrate, and the VLSI film is formed. It is used in many ways (SOG), 10wt.%Li_3PO_4, 10wt.% LiPF _ 6 is added, and the cloth is made into a mixture. The former "SOG solution" dissolves completely, while the latter completely dissolves. The number of 4000rpm cycles was measured after 10 seconds, and the SOG film was prepared at 550C in 1 minute under asphyxiation temperature. 2) the atomic force micrometer (AFM) is used to generate electrical current on the surface. The current current is used to make the SOG thin film. The AFM is installed, and the SOG film is 6 × 6 μ m. In the same time, the electric field is 6 × 6 μ m. AFM 2 Portrait alarm time (4 points) when the 5pA is cut off and the video stream is added. The LiPF_6 temperature field Li _ 3PO_4 adds the temperature field of the SOG in-film power supply. The surface makes the grain boundary periphery uplift, the grain boundary precipitates, the temperature increases. The 30pA power supply will switch off the 35V power supply, after the power supply goes through the shutdown, the index figure will be reduced, and the OV will be operated within 3 hours. The surface of the SOG film is distributed uniformly in the film, and the temperature in the film is uniform. No SOG film has been added. The results show that there is a significant impact on the safety of the grain industry. The synthesis of SOG, Li_3GaN_2, Li _ 3AlN_2, compounds, and SOG membranes are reviewed in this paper.

项目成果

Atomic force microscopy observation of the Jahn‐Teller instability in spinel LiMn2O4 embedded in silicon substrates

• DOI: 10.1063/1.2730467
• 发表时间: 2007-05
• 作者: K. Kuriyama;A. Onoue;Y. Yuasa;K. Kushida

Optical Band Gap of a New Filled Tetrahedral Semiconductor Li_3AlN_2

新型填充四面体半导体Li_3AlN_2的光学带隙

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physics of Semiconductors, 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, AIP Conference Proceedings 722・
• 作者: K.Kushida;Y.Kaneko;K.Kuriyama
• 通讯作者: K.Kuriyama

Band gap of LiInO_2 synthesized by a sol-gel method

溶胶-凝胶法合成LiInO_2的带隙

• 发表时间: 2006
• 期刊: Phys. Stat. Sol. (c) 3
• 作者: K.Kushida;K.Kuriyama
• 通讯作者: K.Kuriyama

Li+ ionic diffusion and vacancy ordering in β-LiGa

β-LiGa 中 Li+ 离子扩散和空位排序

• DOI: 10.1039/b602445a
• 发表时间: 2007
• 期刊: Faraday Discussions
• 影响因子: 3.4
• 作者: K. Nakamura;K. Motoki;Y. Michihiro;T. Kanashiro;M. Yahagi;H. Hamanaka;K. Kuriyama
• 通讯作者: K. Kuriyama

Synthesis and characterization of AlN-like Li3AlN2

类AlN Li3AlN2 的合成与表征

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2004.11.009
• 发表时间: 2005
• 作者: K. Kuriyama;Y. Kaneko;K. Kushida
• 通讯作者: K. Kushida