【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0125
利用課題名 / Title
NiO/beta-Ga2O3のTEMによる構造解析 (Ⅱ)
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
パワーエレクトロニクス/ Power electronics,エレクトロデバイス/ Electronic device
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
反保 衆志
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
山口博隆
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-504：200kV電界放出形透過電子顕微鏡（JEM-2100F2）
NM-503：200kV電界放出形透過電子顕微鏡（JEM-2100F1）
NM-516：TEM試料作製装置群
NM-517：FIB/SEM精密微細加工装置（Helios 650）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
β-Ga2O3 はパワーエレクトロニクス材料として期待されている一方、ドーピングによる p 型伝導が困難である。この問題を解決するために、p 型伝導の母物質としての NiO をヘテロ接合することによる pn 接合の開発を進めている。超高真空中で高純度原料を使用した分子線エピタキシー(MBE)によって、原子層単位で制御された高品質薄膜の成長が可能である。
実験 / Experimental
実験は、EFG 法による β-Ga2O3 基板を使用し、(010)、(001)、(-201)の各面上に NiO を同条件でMBEを利用して成長を行った。成長したNiOについて断面の透過電子顕微鏡観察により、NiO膜の結晶方位や界面構造の解析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
基板面と NiO 膜の方位関係は、ゾルゲル法による NiO/β-Ga2O3 について報告されている。今回、MBE 法による薄膜においても、一致した結果が得られた。断面 TEM では、いずれの基板面においても単相の岩塩型 NiO 単結晶が得られており、界面層がない急峻な界面を介してエピタキシャル成長していることが確認された（Fig. 1）。また、界面から立ち上がるコントラストが見られ、格子不整合に起因した転位によるものと考えられる。成長表面はファセット的で、基板の面方位により形状が異なっていることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- MBE 法による NiO/β-Ga2O3 ヘテロ接合技術の開発、山口 博隆、反保 衆志、永井 武彦、中田 義昭、佐々木 公平、第85回応用物理学会秋季学術講演会（新潟）、2024年9月20日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件