全く新しい透明導電膜の設計とその機能性の発現メカニズムに関する研究

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本研究におけるMg(OH)_2-Cは、透明かつ電気伝導性を有する水酸化物系の材料である。当該材料に関する解決されるべき実験的、理論的課題は(1)スパッタリング条件の最適化による高特性化(2)当該材料の導電性のメカニズムの解明(キャリアーの特定等)である。研究代表者は、これまでに以上のことを解決することを目的として研究開発を進めてきた。当該材料は可視光領域において非常に高い光透過性を有している。その高い透過性を維持したまま、如何に導電性を高めるかが実用化への鍵であると考えられる。そこで、(1)高特性化をする目的で試料作製条件の検討を行なった。その結果、真空保持中での電気特性の測定において10^<-3>Ωcm程度の比抵抗が得られた。このことは、申請時の10^<-2>Ωcmと比較をすると一桁小さい値であり電気特性の高特性化に成功することが出来た。また、光透過性においても約80%程度の可視光透過率を有していることも確認した。一方、得られた試料の(2)導電性のメカニズムについては、これまで実験的にホール効果の測定を試みたが、ホール起電力が極めて小さく判定が難しいためキャリアの同定には至っていない。このことから、p/n型半導体だけでなく、新たな伝導機構(例えばホッピング伝導)等も考慮しながら検討を進めており、現在継続して測定ならびに解析を行っている。さらには、構造評価実験から結晶モデルの構築し、シミュレーション計算から導電性メカニズムのシミュレーション計算により解析も進めている。