磁気共鳴法によるフラーレンドープアモルファス半導体の局在状態の研究

磁共振法研究富勒烯掺杂非晶半导体的局域态

• 批准号: 06640451
• 负责人: 横道 治男
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640451/
• 关键词: アモルファスシリコン; フラーレンドープ; 電子スピン共鳴; ダングリングボンド

水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)に、C_<60>等のフラーレンをドープすることにより、a-Si:Hにおける種々のギャップ内状態からフラーレンへの電荷移動を誘起させ、電子スピン共鳴法等の磁気共鳴法を用いて、ギャップ内状態、すなわち、極在状態についての電子状態の研究を行うことを目的として研究を行った。試料の作製は、マグネトロンスパッター法により、ArガスおよびH_2ガスを別系統から導入することにより([Ar]:[H_2] =6:4、[Ar]+[H_2]=2sccm)、基板温度100℃、rfパワー100Wにより作製を行った。また、シリコンターゲット上に、直径3mm、厚さ2mm程度のC_<60>固体をスパッターされやすい箇所に配置し、複合ターゲットとして使用した。このC_<60>固体は、純度99.9%以上のC_<60>粉末に約10トン/cm^2の圧力を加えることにより、形成を行った。ドープ量の制御は、配置されるC_<60>固体の数量を変えることにより、行うことができる。このような条件により作製された。C_<60>ドープa-Si:Hに対して、電子スピン共鳴の測定を行った。その結果、観測されるスペクトルは、C_<60>ドープを行わない、通常のa-Si:Hに対して観測される、シリコンのダングリングボンドにほぼ一致することがわかった。さらに詳細な電子状態に対する考察は、低温で、光を照射しながら電子スピン共鳴の測定(光誘起電子スピン共鳴の測定)、を行うことが必要であると考えられる。

Water element change ア モ ル フ ァ ス シ リ コ ン に, C_ (a - Si: H) < > 60 etc. の フ ラ ー レ ン を ド ー プ す る こ と に よ り, a - Si: H に お け る kind 々 の ギ ャ ッ プ within state か ら フ ラ ー レ ン へ の charge mobile を induced さ せ, electronic ス ピ ン resonance method の を 気 magnetic resonance method with い て, ギ ャ ッ プ state, す な わ ち, In the state に つ い て の electronic state の を line う こ と を purpose と し を line っ て research た. Sample の as は, マ グ ネ ト ロ ン ス パ ッ タ ー method に よ り, Ar ガ ス お よ び H_2 ガ ス を don't system か ら import す る こ と に よ り ([Ar] : [H_2] = 6:4, [Ar] + [H_2] = 2 SCCM), substrate temperature 100 ℃, the rf パ ワ ー 100 w に よ り cropping を line っ た. ま た, シ リ コ ン タ ー ゲ ッ ト に, degree of diameter 3 mm, 2 mm thick さ の C_ < 60 > solid を ス パ ッ タ ー さ れ や す い a に configuration by し, composite タ ー ゲ ッ ト と し て use し た. Solid は こ の C_ < > 60, more than 99.9% purity の C_ < > 60 powder に about 10 ト ン / cm ^ 2 の pressure を plus え る こ と に よ り line, forming を っ た. ド ー プ quantity の suppression は, configuration さ れ る C_ < > 60 number of solid の を - え る こ と に よ り, row う こ と が で き る. The condition によ ような is used to make された. C_<60>ド ド プa-Si:Hに for を て and electronic スピ <s:1> resonance <s:1> determination を row った. そ の results and 観 さ れ る ス ペ ク ト ル は, C_ < > 60 ド ー プ を line わ な い, usually の a - Si: H に し seaborne て 観 measuring さ れ る, シ リ コ ン の ダ ン グ リ ン グ ボ ン ド に ほ ぼ consistent す る こ と が わ か っ た. さ ら に detailed な electronic state に す seaborne る は, low-temperature で, を sunlight し な が ら electronic ス ピ ン resonance の determination (light induced electronic ス ピ ン resonance の determination), を う こ と が necessary で あ る と exam え ら れ る.