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J-GLOBAL ID：201002292457234396   整理番号：10A1124841

酸化ハフニウムナノ結晶薄膜の光学的性質と電気的性質に及ぼす粒子サイズと歪の影響

Grain size and strain effects on the optical and electrical properties of hafnium oxide nanocrystalline thin films

著者 (3件)： KAMALA BHARATHI K. (Dep. of Mechanical Engineering, Univ. of Texas at El Paso, El Paso, Texas 79968, USA) ,  KALIDINDI N. R. (Dep. of Mechanical Engineering, Univ. of Texas at El Paso, El Paso, Texas 79968, USA) ,  RAMANA C. V. (Dep. of Mechanical Engineering, Univ. of Texas at El Paso, El Paso, Texas 79968, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 108  号： 8  ページ： 083529  発行年： 2010年10月15日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 平均結晶サイズが5-50nmのナノ結晶酸化ハフニウム(HfO₂)薄膜を作製し,それらの構造的,光学的および電気的性質を評価した。構造研究から単斜晶系HfO₂ナノ結晶が(111)方向に配向していることが示された。サイズが小さくなると格子膨張が大きくなり,一方最小歪エネルギーは最大格子膨張で起こった。HfO₂結晶寸法を10から40nmに大きくすると,歪因子は線形的に2.4%から4%に高くなった。光吸収測定から,サイズを小さくするとバンドギャップ(E_g)変化は,非常に大きくないことが示された。Oの2p→Hf 5d遷移は,E~6.25eVにおける光学吸収端を支配した。すなわち10-40nm範囲の結晶の大きさ変化でE_gは5.42-5.60eVの範囲で変化した。サイズを10から40nmに大きくすると室温電気伝導率は1.08×10^-3から1.7×10^-3(Ωcm)^-1に高くなった。電気伝導率の周波数分散からホッピング伝導が明らかにされた。HfO₂に対する幾何学的構造と電子構造との機能的関係から,望みの応用のため性質の調整は粒子サイズ,従ってナノスケール大きさの歪を制御することにより達成できることが示唆された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *酸化ハフニウム ,  *ナノ結晶 ,  結晶方位 ,  *優先配向 ,  単斜晶系 ,  *粒径 ,  *残留歪 ,  *バンドギャップ ,  *電気伝導率 ,  ホッピング伝導 ,  *紫外可視吸収スペクトル

分類 (2件)： その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O) ,  無機化合物の可視・紫外スペクトル  (BM08084P)

タイトルに関連する用語 (6件)： 酸化ハフニウム ,  ナノ結晶薄膜 ,  光学的性質 ,  電気的性質 ,  粒子サイズ ,  歪