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Ga K-edge XANES study of Ga-exchanged zeolites at high temperatures under different atmospheres including vacuum, CO, and pressurized H
Huang, M.*; 金城 哲弥*; 安村 駿作*; 鳥屋尾 隆*; 松村 大樹; 齋藤 寛之*; 清水 研一*; 並木 則和*; 前野 禅*
Catalysis Science & Technology, 13(23), p.6832 - 6838, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Physical)Ga-exchanged zeolites are promising catalysts for dehydrogenative alkane transformations. Reduced Ga species, such as Ga hydrides and Ga
cations, are possible active sites for alkane dehydrogenation based on in situ spectroscopic studies. However, most of the reported studies were conducted at lower temperatures compared with those encountered in actual operating conditions. In this study, the in situ Ga K-edge XANES analysis of Ga-exchanged MFI zeolite was performed under actual operating temperatures and different atmospheres (H, He, CO, vacuum, and CH
). The absorption edge appeared at similarly lower energy values than that of GaO
in all atmospheres, whereas the main absorption peak intensity differed depending on the presence or absence of a hydride source in the gas phase. Higher intensities were observed under H and CH atmospheres than under CO and vacuum atmospheres.
Abderrahmane, A.*; Ko, P. J.*; 岡田 浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*
IEEE Electron Device Letters, 35(11), p.1130 - 1132, 2014/11
被引用回数：10 パーセンタイル：49.15(Engineering, Electrical & Electronic)宇宙用磁気センサーへの応用が期待されるAlGaN/GaNマイクロホールセンサーの縦方向と横方向の磁気抵抗に対する陽子線照射効果を明らかにするため、室温にて380keV陽子線を10
cm
の線量照射した。磁気特性変化を調べた結果、照射後も同等の磁気感度を維持し、4Kといった低温における最低検出磁気強度もほぼ同等であった。一方、磁気抵抗感度は160から417V/(A
T)へとむしろ向上することが分かった。この値は、これまで報告されてきたAlGaN/GaN系マイクロホールセンサーの磁気抵抗感度の中で最高値である。このことから、このレベルの線量の陽子線照射により磁気抵抗感度の改善が図れることを明らかにした。
黒田 真司*; Marcet, S.*; Bellet-Amalric, E.*; Cibert, J.*; Mariette, H.*; 山本 春也; 酒井 卓郎; 大島 武; 伊藤 久義
Physica Status Solidi (A), 203(7), p.1724 - 1728, 2006/05
被引用回数：6 パーセンタイル：31.16(Materials Science, Multidisciplinary)窒化ガリウム(GaN)へMnをドープすることで希薄磁性半導体が形成できると期待されているが、結晶中のMnの占有位置により磁性が変化するため、結晶中のMn位置と磁性の関係を明らかにする必要がある。本研究では、分子線エピタキシー(MBE)で作製した(Ga,Mn)Nエピ膜及びAlN基板上に形成した(Ga,Mn)Nドット中のMnサイトに関する知見を得るためにラザフォード後方散乱(RBS)と粒子誘起X線放出(PIXE)測定を行った。その結果、RBSチャネリングに対応してPIXEにより求めたGa及びMn濃度が減少することを見いだした。このことより、ほぼ全てのMn原子がGaサイトに置換していることが明らかとなった。また、ドット中に含まれるMn濃度のPIXE分析の結果、同一条件でエピ成長をした厚膜よりMn濃度が二
三倍高濃度であることが明らかとなり、ドット形成により多量のMnが結晶中に導入できるとの結論が得られた。
内海 渉; 齋藤 寛之; 金子 洋*; 桐山 幸治*; 青木 勝敏
Proceedings of Joint 20th AIRAPT - 43rd EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology (CD-ROM), 5 Pages, 2005/06
高圧下においてその融液を徐冷することによって、GaN単結晶を合成することに成功した。その場X線観察によって、6万気圧以上の圧力下ではGaNの高温での分解が抑制され、一致溶融液体を得られることが初めて確認された。この知見に基づき、キュービックアンビル型高圧装置を用いて、6.5万気圧,2400
Cから温度を下げることによってGaN単結晶が得られた。この結晶はロッキングカーブ半値幅が30秒以下であり、転位密度が小さいことを示唆している。
内海 渉; 齋藤 寛之; 谷口 尚*; 青木 勝敏
応用物理, 74(5), p.593 - 596, 2005/05
GaN単結晶の新しい合成法である「高圧下でその融液を徐冷して単結晶を育成する手法」を紹介する。6GPaを超える超高圧下では、高温におけるGaと窒素への分解が抑制され、GaNが液体として存在できる。この現象に基づいて、大型プレスの高温高圧装置を用いた融液徐冷法によるGaN単結晶育成が可能になってきた。AlN-GaN混晶やInN結晶など、他のIII族窒化物半導体結晶合成への展開の現状と見通しについても述べる。
内海 渉; 齋藤 寛之; 青木 勝敏; 金子 洋*; 桐山 幸治*
日本結晶学会誌, 46(4), p.297 - 303, 2004/07
窒化ガリウムは、青色発光デバイスの中心をなす物質であり、エピタキシャル成長基板として用いられるような大型単結晶が切望されている。われわれはスプリングエイト設置のマルチアンビル型高温高圧発生装置を用いて、高温高圧下における窒化ガリウムの分解並びに融解の様子をX線その場観察した。その結果、6GPa以上の圧力下では、2200Cで窒化ガリウムは一致溶融し、温度を下げることによって、可逆的に結晶化することを見いだした。この結果は、高圧下で窒化ガリウム融液を徐冷することによる新しい窒化ガリウム単結晶育成法につながるものである。この手法により100ミクロンサイズの単結晶がえられ、そのX線ロッキングカーブは30秒以下と極めて良質の結晶であることを示唆するものであった。
内海 渉; 齋藤 寛之; 青木 勝敏; 金子 洋*
SPring-8利用者情報, 9(1), p.42 - 45, 2004/01
スプリングエイト原研ビームラインBL14B1設置の高温高圧装置を用いて、窒化ガリウムの高温高圧下での分解並びに融解挙動をその場X線回折実験により明らかにした。窒化ガリウムは、5.5GPa以下の圧力では、その窒素とガリウムに分解してしまうが、6GPa以上の高圧をかけると、窒化ガリウムとして一致溶融することが見いだされた。この事実は、高圧下で、その融液を徐冷することによる、窒化ガリウム単結晶の新しい育成手法につながるものである。
内海 渉; 齋藤 寛之; 金子 洋*; 綿貫 徹; 青木 勝敏; 下村 理
Nature Materials, 2(11), p.735 - 738, 2003/11
被引用回数：146 パーセンタイル：96.54(Chemistry, Physical)現在、GaN系デバイスはサファイアなどの異種結晶基板上に成膜されているために、多くの転位が発生しその性能向上を阻害している。ホモエピタキシャル成長を可能とするGaN基板が切望されているが、その要請を満たす単結晶GaNを得ることは非常に難しい。高温でGaNがGaとNに分解してしまうため、融液の徐冷による標準的な単結晶育成法が利用できないためである。われわれは、放射光を用いた高温高圧下その場観察実験によって、GaNがある6万気圧以上の高圧下では分解することなく、一致溶融(congruent melting)し、その融液は温度を下げることによって可逆的にGaN結晶に戻ることを明らかにした。この事実は、高圧下でGaN組成の融液を徐冷することによって単結晶GaNを得ることができることを意味する。実際に、この手法により透明なGaN単結晶が得られ、ラマン散乱や単結晶X線振動写真などのキャラクタリゼーションの結果、非常に結晶性の良い試料であることが示唆された。
中西 康夫*; 若原 昭浩*; 岡田 浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 中尾 節男*; 斎藤 和雄*; Kim, Y. T.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 206, p.1033 - 1036, 2003/05
被引用回数：18 パーセンタイル：74.33(Instruments & Instrumentation)サファイア基板上にエピタキシャル成長した窒化ガリウム(GaN)(0001)へEuイオンを注入し、フォトルミネッセンス発光特性を調べた。室温でEuイオンを多段階のエネルギーで注入することで2.8
10
から2.810
/cm
のEu濃度層を形成した。注入後、NH,N雰囲気中で900から1050
の温度範囲で5から30分間熱処理することで結晶を回復させた。その結果、621nm付近にEu
の4f-4f遷移に起因する鋭い発光ピークが観測された。このピーク強度はEu濃度の増加とともに増加したが2.810/cmでは飽和した。
富満 広; 長谷川 祐司*; 相澤 一也
Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.462 - 464, 2001/05
JRR-3Mに設置したPNO装置でSi製LLL型干渉計を用いて、Al,Nb,Ga,W,Cu及びHgの干渉性散乱長を、それらの同位体(
Ca,
Ga,
Cu,
Cu,
Hg)と同様に測定し、文献値より高精度の値を得た。実験条件の面で比較すると、試料回転角を狭くすると、多数回測定しても、広い範囲で測定した場合よりも結果がよくないことがわかった。
中西 康夫*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 酒井 士郎*
IPAP Conference Series 1 (Proceedings of International Workshop on Nitride Semiconductors), p.486 - 489, 2000/11
窒化ガリウム(GaN)半導体材料を赤色発光素子へ応用することを目的に、希土類元素であるEuをGaNに注入した。試料はサファイア基板上に有機金属気相エピタキシャル成長法(OMVPE)により作製したGaN薄膜を用い、室温にて100または200keV-Euを10
~10
/cm
の範囲で注入した。注入後、NH:N=1:9雰囲気中で950から1000の範囲で熱処理を行い結晶性を回復させた後、325nmのHe-Cdレーザーを用いてフォトルミネッセンス(PL)測定を行った。PL測定の結果、Eu注入によりGaNのバンド間遷移による発光が消失し、Euの4f-4f遷移に起因する発光及びEuに起因する発光が600nm及び621nmに観測された。
T.Henkel*; 田中 保宣*; 小林 直人*; I.Koutzarov*; 奥村 元*; 吉田 貞史*; 大島 武
Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 512, p.163 - 168, 1998/00
シリコンカーバイドへスカンジウム及びガリウムの注入を行い、ラザフォード後方散乱、ラマン分光、フォトルミネッセンスにより評価を行った。室温でガリウム注入(110/cm)を行うと、アモルファス化はしないが非常に多くの欠陥が形成される。その後熱処理により結晶は回復し始め、1630Cでの熱処理で結晶性は未注入試料まで回復することがわかった。スカンジウム注入においてもガリウムとほぼ同様の結果であった。ラマン分光の結果は、注入後TO,LOともにピークは減少したが、1500C以上の熱処理を行うと未注入試料と同程度まで回復した。電気特性については、1700C熱処理の試料についてキャリア濃度を測定したところ、ガリウム注入試料の方が、スカンジウム注入試料よりキャリア濃度が多く、アクセプタ不純物として有効であった。
河裾 厚男; 長谷川 雅幸*
まてりあ, 35(2), p.130 - 139, 1996/00
本論文は、日本金属学会会報における「陽電子消滅法による材料評価の進展」と題する特集号に掲載されるもので、特に、普及型陽電子消滅法を用いて近年行われているバルク半導体中の欠陥挙動解析の現状をレビューしたものである。本論文では、シリコン及びガリウム砒素にスポットをあて、照射誘起欠陥、変形誘起欠陥そして育成時導入欠陥に関して得られた知見について述べた。前半部では、半導体中の欠陥と陽電子の相互作用過程(陽電子捕獲や消滅)について特徴的な事柄を金属結晶の場合と対比させて述べた。後半部では、陽電子消滅法によって明らかにされた空孔クライスターの形成過程や転位芯における陽電子消滅、空孔周りに誘起されている格子緩和などユニークで学問的にも工業的にも有用な知見について詳述した。
大西 寛; 関根 敬一; 石森 富太郎; 吾勝 永子; 本島 健次; 山本 忠史; 上野 馨
新実験化学講座,9, p.88 - 100, 1976/00
ガリウム、インジウム、タリウムの分析法で必要度の高いと思われる確実な分析法だけを選んでやや具体的に記述した。
海老原 寛
分析化学, 11(3), p.341 - 346, 1962/00
8-hydroxyquinoline(以下オキシンと略す)のパラジウム,ガリウムおよびクロムの錯塩のSzilard-Chalmers効果について調べた。無水のオキシン塩にJRR-1(熱中性子束密度~10
n/cm・sec)中で中性子照射をし、これをクロロホルムまたはアニリンに溶解してから種々のpH値の緩衝溶液とふりまぜ、ホットアトム効果によって錯塩の結合からはずれた金属イオンを水層中に抽出した。放射能の測定により水層への抽出率を求め、また、水層中のその金属イオンの総量を定量して濃縮係数を算出した。
PdについてはpH4の緩衝溶液で抽出して、抽出率23%、濃縮係数は900程度であった。また、
Gaについては1N水酸化ナトリウムで抽出した場合が最もよい結果を与え抽出率は45%、濃縮係数は約2600となった。
Crではアニリン溶液から抽出するよりもクロロホルム溶液から抽出した方がよい結果を与え、pH6にて抽出率19%、濃縮係数1300を得た。なお、無機層に存在するCrの化学形についてはtributyl phosphate抽出によってCr(III)とCr(VI)の割合を調べ,3価のターゲットから抽出した放射性クロムのなかの約11%がCr(VI)として存在することがわかった。
Ge線源製造前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男
no journal, ,
高スピン偏極陽電子ビームを形成するため線源として、サイクロトロンを用いて窒化ガリウムターゲットに高エネルギープロトンビーム照射を行うことでGe-Ga線源を製造してきた。これまでに250MBqほどの線源強度の蓄積に成功し、スピン偏極陽電子ビーム形成を行ってきたが、更なる実験精度の向上のためにはビーム強度の増大が不可避である。現状のサイクロトロンのビームでこれ以上の陽電子ビーム強度を得るためには効率的な線源生成を行う必要があるため、従来の窒化ガリウムに代わり、より純度の高い同位体分離された金属ガリウムターゲットの開発を行った。金属ガリウムは合金反応を起こしやすいため封入が困難であったが、カーボンとは合金反応を起こしにくいことが分かり、新たにカーボン製カプセルを開発した。金属ガリウムはカーボン台座に鋳造した後、100
m厚のカーボン薄膜とカーボンボンドを用いて封止した。イオンビーム照射および陽電子取り出しはこの薄膜を通じて行う。オフライン試験で1000度の加熱試験を行ったが損傷は見られず、さらに20MeVプロトンビーム照射試験でも従来の1.5倍のイオンビームにも耐えうることを実証した。照射後のガリウムの漏えいや汚染は見られなかった。
角谷 正友*; 津田 泰孝; 坂本 徹哉*; 隅田 真人*; Sang, L.*; 原田 善之*; 吉越 章隆
no journal, ,
現在のGaN MOSパワーデバイスは+c GaN面上に積層したnpn構造にトレンチやファセットを形成してm面などをチャネルとして動作する。極性構造を持つGaN表面は面方位によって酸素取込が異なるために、酸化物絶縁層を形成する際にできる界面準位も表面方位に依存すると考えられる。界面準位形成メカニズムの解明に向けてGaN表面と酸化ガスとの面方位依存性を検討することは重要となる。我々はGaN結晶表面にさまざまな酸化ガスを照射しながら、その場光電子分光法(XPS)でO 1sスペクトルをリアルタイムに観察し、極性を考慮したGaN表面モデルから化学状態の考察を行った。
