WO2020100330A1 - 半導体材料、赤外線受光素子及び半導体材料の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a semiconductor material, an infrared light receiving element, and a method for manufacturing a semiconductor material.
- a device that is sensitive to a light input signal there is a device that has an element that converts a light signal into an electrical signal that can be electronically processed.
- the basic element there is a photodetection element using a semiconductor material.
- a photodetector using a semiconductor material has a different sensitive wavelength region depending on the bandgap of the semiconductor material.
- input information on light in the infrared region is necessary in addition to information on light in the visible light region and images. Therefore, there is a strong demand for infrared light receiving elements and devices that can detect light input with high sensitivity in the infrared region, and active studies and developments using various semiconductor materials are underway.
- the technology of the present disclosure is intended to solve the above-described technical problems, and one object thereof is to provide a semiconductor material having good oxidation resistance, and an infrared light receiving device including the semiconductor material. Another object is to provide an element, and yet another object is to provide a method for manufacturing the semiconductor material.
- the present inventor examined various compounds as semiconductor materials capable of solving the above problems, and generally focused on Mg 2 Sn, which is known to be useful as a material for thermoelectric conversion elements due to its characteristics. did. As a result of diligent studies, they have found that the material is also useful as an infrared light receiving element material, and that addition of Zn to the material improves the oxidation resistance.
- a semiconductor material having a single crystal body represented by the following composition formula.
- Composition formula: Mg 2 Sn ⁇ Zn a (In the formula, a is the content of Zn with respect to Mg 2 Sn and is 0.05 to 1 at%.) 2) The semiconductor material according to 1), wherein a is 0.1 to 0.5 at% in the above formula. 3) An infrared light receiving element comprising the semiconductor material according to 1) or 2). 4) The method for producing a semiconductor material according to 1) or 2), wherein Zn is added in the raw material preparation step and / or the synthesis step.
- Direct melting method in which the raw material obtained in the raw material preparation step is filled in a reaction vessel, heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the product to synthesize, and cooled after synthesis to obtain the product
- the raw material obtained in the raw material preparation step is filled in a reaction vessel, heated below the melting point of Mg 2 Sn to perform solid-liquid synthesis, and cooled after synthesis to obtain a product.
- a raw material preparation step of preparing a granular material containing Mg, Sn and Zn (2) A raw material filling step of filling the raw material prepared in the step (1) into a reaction vessel, (3) A synthesis step in which the entire reaction vessel is heated to cause a molten chemical reaction, (4) a step of cooling the melt produced in the step (3) to precipitate a Mg 2 Sn.Zn a single crystal body, (5) A step of taking out the Mg 2 Sn.Zn a single crystal body precipitated in the step (4) from the reaction vessel.
- the semiconductor material according to the technique of the present disclosure is a semiconductor material having a single crystal body represented by the following composition formula.
- the semiconductor material according to the technique of the present disclosure is manufactured by adding Zn to Mg 2 Sn, and constitutes a single crystal body as a whole. That is, Zn does not exist in the Mg 2 Sn crystal grain boundaries, but exists in the crystals as a solid solution. It is considered that this is because the added Zn replaces Mg in the crystal. Because this way Mg 2 Sn ⁇ Zn a is a single crystal, the crystal grain boundary is no crystal orientation is uniform. Therefore, it has the effect that the electrical characteristics and optical characteristics of the crystal can be precisely controlled, and that the processing such as cutting, polishing, and etching can be precisely performed, and it is suitable for use as a substrate of an infrared light receiving element.
- the semiconductor material according to the technique of the present disclosure has a content of Zn with respect to Mg 2 Sn of 0.05 to 1 at%. If the Zn content is less than 0.05 at%, sufficient oxidation resistance may not be obtained. Further, if the content of Zn exceeds 1 at%, it becomes difficult for Zn to exist as a solid solution in Mg 2 Sn, and Zn that cannot be solid-dissolved segregates as fine precipitates, or the crystal is polycrystallized. There may be a problem of doing.
- the composition formula: in Mg 2 Sn ⁇ Zn a, a is more preferably 0.1 ⁇ 0.5 at%.
- Semiconductor material according to the techniques of this disclosure is that the Zn is added 0.05 ⁇ 1 at.% In Mg 2 Sn, the carrier concentration against Mg 2 Sn only materials does not change substantially, improving the light absorption coefficient Therefore, the light receiving performance when used in the infrared light receiving element is improved.
- the addition of 0.5 at% of Zn increases the absorption coefficient at a photon energy of 0.35 eV about 5 times.
- Zn is added to Mg 2 Sn in an amount of 0.05 to 1 at%, so that the carrier concentration is almost the same as that of the material containing only Mg 2 Sn, but the energy gap (Eg) Can be made smaller.
- the wavelength of light that can be sensed is extended and shifted to a long wavelength band, which is more useful when used in an infrared light receiving element.
- the addition of 0.5 at% Zn reduces the Eg from 0.25 eV to 0.21 eV.
- the maximum detectable wavelength (cutoff wavelength) when an infrared detector is manufactured can be extended from about 5 ⁇ m to about 6 ⁇ m.
- the composition formula may be composed of a single crystal body represented by Mg 2 Sn ⁇ Zn a, unavoidable impurities in the single crystal represented by Mg 2 Sn ⁇ Zn a May be mixed.
- the unavoidable impurities are impurities that are inevitably mixed in the raw materials and the manufacturing process, and are elements such as B, C, N, Na, Al, Si, P, Ca, Cr, Mn, Fe, Ge, As, and Sb. Is contained in a total content of 0.5 at% or less.
- An infrared light receiving element can be manufactured using the semiconductor material according to the technique of the present disclosure.
- the infrared light receiving element is not particularly limited, but for example, the semiconductor material according to the technique of the present disclosure can be used as a p-type or n-type light absorption region used for a pn junction photodiode.
- the semiconductor material according to the technique of the present disclosure can provide a semiconductor material having good oxidation resistance. Further, since the light absorption coefficient near the forbidden band energy is increased, the light detection sensitivity can be increased.
- the energy gap (Eg) can be reduced to about 0.21 eV, the cutoff wavelength capable of receiving light can be extended to about 6 ⁇ m, and an infrared light receiving element capable of detecting infrared light having a longer wavelength can be manufactured. Therefore, by manufacturing an infrared light receiving element including the semiconductor material, deterioration of various devices for the purpose of sensing and imaging in the infrared region can be suppressed. Along with this, it is expected that various technologies such as image analysis and image diagnosis, as well as automatic monitoring and automatic control technology using them, and industrial fields using these technologies will be greatly contributed.
- the method for producing a semiconductor material according to the technique of the present disclosure is not particularly limited, but the following method can be preferably used. That is, the raw material obtained in the raw material preparation step is charged into a reaction vessel, heated to a temperature not lower than the melting point of the product to synthesize, and then cooled after the synthesis to obtain the product, a direct melting method, an inert gas filled with the raw material.
- a direct melting method an inert gas filled with the raw material.
- the raw material obtained in the raw material preparation step is filled in a reaction vessel, heated at a melting point of Mg 2 Sn or less to perform solid-liquid synthesis, and cooled after synthesis to obtain a product. If necessary, melt synthesis may be performed.
- the method for manufacturing a semiconductor material according to the technique of the present disclosure is characterized by adding Zn in the raw material preparation step and / or the synthesis step. In these methods, a single crystal body of a semiconductor material according to the technique of the present disclosure can be easily manufactured by using a known manufacturing method.
- a single crystal body of a semiconductor material according to the technique of the present disclosure can be manufactured by a direct melting method including the following steps (1A) to (5A).
- (4A) A step of cooling the melt produced in the step (3A) to precipitate a single crystal.
- the Zn added in the step (2A) can be supplied as a single metal powder or granular material. It can also be supplied as an alloy such as MgZn.
- the method of manufacturing a semiconductor material according to the technique of the present disclosure may be a method of manufacturing by a direct melting method including the following steps (1B) to (5B).
- the raw materials Mg and Sn used in the present invention are purified to a high purity of 4N (99.99%) or higher, more preferably 5N (99.999%) or higher, and more preferably 6N (99.9999). %) Or more, and chunk-like particles having an average particle size of about 2 to 3 mm can be preferably used.
- the total of the raw material Mg particles and Sn particles are mixed so that the element ratio is 2: 1.
- Zn is mixed so that the atomic concentration of Zn with respect to Mg 2 Sn is 0.5 to 10 at%.
- the pressure at the time of heating may be atmospheric pressure, but heating in Ar gas at about 3 atm is desirable.
- the heating temperature is 770.5 ° C. (melting point of Mg 2 Sn) to 850 ° C. For example, heat treatment is performed for about 15 minutes to 14 hours in total.
- Mg and Sn are melted into a Mg—Sn melt, and Zn is homogeneously melted.
- the amount of Zn added to the raw material depends on the crystal synthesis conditions such as the cooling rate, but about 10 times the intended Zn content is added.
- the cooling of the obtained melt is not particularly limited, and a known cooling device can be used and a known cooling method can be used. After synthesis, it is cooled to obtain a single crystal.
- the cooling may be natural cooling, forced cooling, or a combination thereof.
- the stirring is not particularly limited, and a known stirring device can be used and a known stirring method can be used.
- the method of manufacturing a semiconductor material according to the technique of the present disclosure may be a method of manufacturing by a chemical vapor transport method (CVT method) including the following steps (1C) to (5C).
- CVT method chemical vapor transport method
- 3C) a synthesis step of heating the reaction vessel to carry out a molten chemical reaction (4C) a step of cooling the melt produced in the step (3C) to precipitate a Mg 2 Sn.Zn a single crystal
- the reaction container is placed in an electric furnace having a temperature gradient and the like and heated and held.
- the transport material and the raw material are reacted and vaporized in the high temperature portion, and the raw material is transported in the gas phase to the low temperature portion.
- the gas phase raw material reacts and grows as crystals due to supersaturation.
- the temperature during heating is generally set to 770.5 ° C. or lower of the melting point of Mg 2 Sn in the high temperature portion, but may be higher than the melting point.
- the low temperature part where the crystal is grown is always kept at a temperature of melting point 770.5 ° C. or lower.
- a single crystal film of a semiconductor material can be used in the light absorption region of the detector.
- a single crystal film can be produced by a generally known semiconductor film forming technique such as a molecular beam epitaxy method (MBE method), a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method), and a sputter deposition method.
- MBE method molecular beam epitaxy method
- MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
- sputter deposition method a sputter deposition method.
- Mg, Sn, and Zn are simultaneously supplied by a vaporized molecular beam in a vacuum container, the composition ratio thereof is adjusted, and Mg 2 Sn.Zn a is deposited on a substrate such as Mg 2 Sn.
- the substrate is typically heated during this deposition.
- the heating temperature is generally 100 ° C. or higher and the melting point temperature of Mg or lower. Due to this heating, the molecules deposited on the substrate react to grow a single crystal Mg 2 Sn.Zna film.
- an organometallic gas containing Mg, Sn, and Zn is simultaneously supplied in a reaction vessel, the composition ratio is adjusted, and Mg 2 Sn.Zn a is deposited on a substrate such as Mg 2 Sn.
- the substrate is typically heated during this deposition.
- the heating temperature is generally 100 ° C. or higher and the melting point temperature of Mg or lower.
- a solid target containing Mg, Sn, and Zn is sputtered with Ar ions or the like in a reaction vessel to supply sputtered molecules, and the composition ratio is adjusted to change Mg 2 Sn ⁇ Zn a to Mg. 2 Deposit on a substrate such as Sn.
- the substrate is typically heated during this deposition.
- the heating temperature is generally 100 ° C. or higher and the melting point temperature of Mg or lower. This heating causes the sputtered molecules to react on the substrate to grow a single crystal Mg 2 Sn.Zna film.
- alumina crucible alumina tantalum tube
- Mg particles of 4N purity rare metallic, chunk material (average particle diameter 2 to 3 mm)]
- Sn particles of 5N purity Alignment particle diameter 2 to 3 mm
- zinc Alignment particle diameter 1 mm
- the crucible was enclosed in a quartz ampoule together with Ar gas of 560 Torr, placed in an electric furnace (resistance heating furnace) and heated to 780 ° C (display temperature) for 1 hour. After further heating at the same temperature for 14 hours to melt, the temperature of the electric furnace was lowered to a temperature of 300 ° C. at a cooling rate of 20 ° C./h to grow crystals. Then, it was naturally cooled, and when it reached room temperature, the crucible was taken out of the electric furnace to obtain a semiconductor material according to the example.
- an electric furnace resistance heating furnace
- 780 ° C display temperature
- a semiconductor material according to a comparative example was manufactured by the same method as that of the above example except that Zn was not added as a raw material mixture.
- composition of semiconductor materials When the composition of the semiconductor material according to the example was measured using a fluorescent X-ray analyzer, it was Mg 2 Sn.Zn 0.5 (that is, the Zn content relative to Mg 2 Sn is 0.5 at %). Further, when the composition of the semiconductor material according to another example was measured in the same manner, it was Mg 2 Sn.Zn 1 (that is, the content of Zn with respect to Mg 2 Sn was 1 at%). On the other hand, when the composition of the semiconductor material according to the comparative example was also measured in the same manner, it was Mg 2 Sn.
- the obtained semiconductor material was measured for transmission and reflection at room temperature by commercial FTIR to evaluate the light absorption coefficient and the energy gap.
- the composition formula Mg 2 Sn As a result, as shown in FIG. 5, the composition formula Mg 2 Sn.
- Zn 0.5 it can be seen that the light absorption coefficient is increased (in particular, the absorption coefficient of photon energy 0.35 eV is increased about 5 times), and the energy gap is also decreased from 0.25 eV to 0.21 eV. .. This indicates that the sensitivity at the time of infrared detection is increased and the wavelength that can be detected is extended, which indicates that the material is useful for an infrared light receiving element.
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Abstract
耐酸化性が良好な半導体材料を提供する。 下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料。 組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa （式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。）
Description
本発明は、半導体材料、赤外線受光素子及び半導体材料の製造方法に関する。
人工知能（ＡＩ）等に関する近年の飛躍的な技術革新に伴って、人の目や手に代わって自動で監視、制御を行うシステムの研究開発も精力的に行われている。このような自動監視、自動制御システムにおいては、光、温度、音声等の様々な入力情報を基に適切な応答動作が決定されるため、入力信号を感知するためのハードウェアがシステム全体の中でも重要な役割を果たす一つのキーデバイスとなる。とりわけ光の入力信号を感知するという点においては、人の目を代替するか、場合によっては人の目で感知できない領域の情報までをも感知できるようなデバイスを用いることにより、高度な自動監視、自動制御を実現することが可能になる。
光の入力信号に感応するデバイスとしては、光の信号を電子的に処理することが可能な電気信号に変換する素子を有するものが挙げられる。その基本的な素子の例として、半導体材料を用いた光検出素子がある。
半導体材料を用いた光検出素子は、半導体材料が有するバンドギャップに応じて感応する波長領域が異なっている。夜間の自動監視や自動車の自動運転などにも対応できるような高度の制御を行うためには、可視光領域の光や画像の情報以外にも赤外線領域の光に関する入力情報が必要となる。そのため、赤外線領域で高感度に光の入力を感知できる赤外線受光素子、デバイスに対する要請は強く、各種の半導体材料を用いた積極的な検討と開発が進められている。
光検出素子に用いられる材料として、マグネシウム（Ｍｇ）とシリコン（Ｓｉ）とから構成される化合物半導体であるマグネシウムシリサイド（Ｍｇ2Ｓｉ）の結晶性材料が提案されており、これまでに所定の成果が得られている（非特許文献１、２）。
T. Akiyama et al., Proc. Asia-Pacific Conf. Semicond. Silicides Relat. Mater. 2016, JJAP Conf. Proc. Vol. 5, 2017, pp. 011102-1-011102-5
K. Daitoku et al., Proc. Int. Conf. Summer School Adv. Silicide Technol. 2014, JJAP Conf. Proc. Vol. 3, 2015, pp. 011103-1-011103-4
従来、赤外線受光素子用途として光吸収係数が良好な半導体材料の研究・開発が行われている。しかしながら、半導体材料は大気中の空気と反応して酸化し、劣化が生じることがあり、素子性能の低減などの問題を引き起こしている。
本開示の技術は、上述した技術課題を解決しようとするものであり、耐酸化性が良好な半導体材料を提供することを一つの目的とするものであり、また当該半導体材料を備えた赤外線受光素子を提供することを別の目的とするものであり、さらに当該半導体材料の製造方法を提供することを更に別の目的とするものである。
本発明者は、上記課題を解決することができる半導体材料として、種々の化合物を検討し、一般には、その特性から熱電変換素子の材料として有用であることが知られているＭｇ2Ｓｎに着目した。そして、鋭意検討の結果、当該材料は赤外線受光素子材料としても有用であり、さらに当該材料にＺｎを添加することで耐酸化性が向上することを見出した。
このような知見と着想に基づき、本開示は以下の発明を提供するものである。
１）下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料。
組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa
（式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。）
２）前記式中、ａが０．１～０．５ａｔ％である１）に記載の半導体材料。
３）１）または２）に記載の半導体材料を備えた赤外線受光素子。
４）原料調製工程および／または合成工程においてＺｎを添加することを特徴とする１）または２）に記載の半導体材料の製造方法。
５）原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、生成物の融点以上に加熱して合成し、合成後冷却して生成物を得る直接溶融法、
前記原料を充填した不活性ガス雰囲気の加圧反応容器中で加熱・溶融して合成し、合成後冷却して生成物を得る不活性ガス雰囲気加圧溶融法のいずれかを行うことを特徴とする４）に記載の半導体材料の製造方法。
６）原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、Ｍｇ2Ｓｎの融点以下で加熱して固液合成し、合成後冷却して生成物を得る固液溶融法で行い、その後、必要に応じて焼結を行うことを特徴とする４）に記載の半導体材料の製造方法。
７）下記工程（１）～（５）を有する直接溶融法により製造することを特徴とする１）または２）に記載の半導体材料の製造方法。
（１）Ｍｇ、Ｓｎ及びＺｎを含む粉粒体原料を調製する原料調製工程、
（２）工程（１）で調製した原料を、反応容器中に充填する原料充填工程、
（３）前記反応容器全体を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４）工程（３）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５）工程（４）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
１）下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料。
組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa
（式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。）
２）前記式中、ａが０．１～０．５ａｔ％である１）に記載の半導体材料。
３）１）または２）に記載の半導体材料を備えた赤外線受光素子。
４）原料調製工程および／または合成工程においてＺｎを添加することを特徴とする１）または２）に記載の半導体材料の製造方法。
５）原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、生成物の融点以上に加熱して合成し、合成後冷却して生成物を得る直接溶融法、
前記原料を充填した不活性ガス雰囲気の加圧反応容器中で加熱・溶融して合成し、合成後冷却して生成物を得る不活性ガス雰囲気加圧溶融法のいずれかを行うことを特徴とする４）に記載の半導体材料の製造方法。
６）原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、Ｍｇ2Ｓｎの融点以下で加熱して固液合成し、合成後冷却して生成物を得る固液溶融法で行い、その後、必要に応じて焼結を行うことを特徴とする４）に記載の半導体材料の製造方法。
７）下記工程（１）～（５）を有する直接溶融法により製造することを特徴とする１）または２）に記載の半導体材料の製造方法。
（１）Ｍｇ、Ｓｎ及びＺｎを含む粉粒体原料を調製する原料調製工程、
（２）工程（１）で調製した原料を、反応容器中に充填する原料充填工程、
（３）前記反応容器全体を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４）工程（３）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５）工程（４）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
本開示の技術によれば、耐酸化性が良好な半導体材料を提供することが可能となる。
（半導体材料）
本開示の技術に係る半導体材料は、下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料である。
組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa
（式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。）
本開示の技術に係る半導体材料は、下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料である。
組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa
（式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。）
本開示の技術に係る半導体材料はＭｇ2ＳｎにＺｎが添加されて作製されており、全体として単結晶体を構成している。すなわち、ＺｎはＭｇ2Ｓｎの結晶粒界に存在するのではなく、結晶中に均質に固溶して存在している。これは、添加されたＺｎが結晶中でＭｇを置換しているためであると考えられる。このようにＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎaが単結晶体であるため、結晶粒界が無く、結晶方位が揃っている。従って、結晶の電気的特性や光学的特性などを精密に制御できる他、切断や研磨、エッチングなどによる加工も精密にできるという効果を有しており、赤外線受光素子の基板用途として適している。
本開示の技術に係る半導体材料は、当該組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎaにおいて、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。当該Ｚｎの含有量が０．０５ａｔ％未満であると、十分な耐酸化性が得られなくなるおそれがある。また、当該Ｚｎの含有量が１ａｔ％を超えると、ＺｎがＭｇ2Ｓｎ中に固溶して存在することが難しくなり、固溶できないＺｎが微小析出物として偏析したり、結晶が多結晶化するという問題が生じるおそれがある。当該組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎaにおいて、ａが０．１～０．５ａｔ％であるのがより好ましい。
本開示の技術に係る半導体材料はＭｇ2ＳｎにＺｎが０．０５～１ａｔ％添加されていることで、Ｍｇ2Ｓｎのみの材料に対してキャリア濃度はほぼ変わらないが、光吸収係数が向上するため、赤外線受光素子に用いた場合の光受光性能が向上する。例えば、後述の実施例では０．５ａｔ％のＺｎの添加で光子エネルギー０．３５ｅＶの吸収係数が約５倍に増大している。
本開示の技術に係る半導体材料はＭｇ2ＳｎにＺｎが０．０５～１ａｔ％添加されていることで、Ｍｇ2Ｓｎのみの材料に対してキャリア濃度はほぼ変わらないが、エネルギーギャップ（Ｅｇ）を小さくすることができる。その結果、感知できる光の波長が伸びて長波長帯へシフトするため、赤外線受光素子に用いた場合にさらに有用となる。例えば、後述の実施例では０．５ａｔ％のＺｎの添加でＥｇが０．２５ｅＶから０．２１ｅＶに低減している。これによって赤外線検出器を作製した場合の検出可能な最大波長（カットオフ波長）を約５μｍから約６μｍへと伸ばすことができる。
本開示の技術に係る半導体材料は組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎaで表される単結晶体で構成されていてもよく、Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎaで表される単結晶体に不可避的不純物が混入したものであってもよい。不可避的不純物は、原料や製造工程で不可避的に混入する不純物であり、例えばＢ、Ｃ、Ｎ、Ｎａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ等の元素が合計で０．５ａｔ％以下の含有量で含まれるものである。
（赤外線受光素子）
本開示の技術に係る半導体材料を用いて赤外線受光素子を作製することができる。赤外線受光素子は、特に限定されないが、例えばｐｎ接合フォトダイオードに用いるｐ型またはｎ型の光吸収領域として本開示の技術に係る半導体材料を用いることができる。本開示の技術に係る半導体材料によれば、耐酸化性が良好な半導体材料を提供することが可能となる。また、禁制帯エネルギー付近の光吸収係数が増大するため、光検出感度を高くできる。更にエネルギーギャップ（Ｅｇ）が０．２１ｅＶ程度まで低減できるため受光可能なカットオフ波長を６μｍ程度まで伸ばすことが可能で、より波長の長い赤外光を検出可能な赤外線受光素子を作製できる。そのため、当該半導体材料を備えた赤外線受光素子を作製することで、赤外線領域のセンシング、撮像を目的とした各種デバイスの劣化を抑制することができる。それに伴い、各種画像分析、画像診断等の技術、さらにはそれらを利用した自動監視、自動制御技術と、それらの技術を用いた産業分野等にも大きな貢献が期待できる。
本開示の技術に係る半導体材料を用いて赤外線受光素子を作製することができる。赤外線受光素子は、特に限定されないが、例えばｐｎ接合フォトダイオードに用いるｐ型またはｎ型の光吸収領域として本開示の技術に係る半導体材料を用いることができる。本開示の技術に係る半導体材料によれば、耐酸化性が良好な半導体材料を提供することが可能となる。また、禁制帯エネルギー付近の光吸収係数が増大するため、光検出感度を高くできる。更にエネルギーギャップ（Ｅｇ）が０．２１ｅＶ程度まで低減できるため受光可能なカットオフ波長を６μｍ程度まで伸ばすことが可能で、より波長の長い赤外光を検出可能な赤外線受光素子を作製できる。そのため、当該半導体材料を備えた赤外線受光素子を作製することで、赤外線領域のセンシング、撮像を目的とした各種デバイスの劣化を抑制することができる。それに伴い、各種画像分析、画像診断等の技術、さらにはそれらを利用した自動監視、自動制御技術と、それらの技術を用いた産業分野等にも大きな貢献が期待できる。
（半導体材料の製造方法）
本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、特に限定されないが、下記の方法は好ましく使用できる。
すなわち、原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、生成物の融点以上に加熱して合成し、合成後冷却して生成物を得る直接溶融法、前記原料を充填した不活性ガス雰囲気の加圧反応容器中で加熱・溶融して合成し、合成後冷却して生成物を得る不活性ガス雰囲気加圧溶融法のいずれかを行う方法である。
また、原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、Ｍｇ2Ｓｎの融点以下で加熱して固液合成し、合成後冷却して生成物を得る固液溶融法で行い、その後、必要に応じて溶融合成を行ってもよい。
本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、原料調製工程および／または合成工程においてＺｎを添加することを特徴としている。
これらの方法では公知の製造方法を用いて本開示の技術に係る半導体材料の単結晶体を容易に製造できる。
本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、特に限定されないが、下記の方法は好ましく使用できる。
すなわち、原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、生成物の融点以上に加熱して合成し、合成後冷却して生成物を得る直接溶融法、前記原料を充填した不活性ガス雰囲気の加圧反応容器中で加熱・溶融して合成し、合成後冷却して生成物を得る不活性ガス雰囲気加圧溶融法のいずれかを行う方法である。
また、原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、Ｍｇ2Ｓｎの融点以下で加熱して固液合成し、合成後冷却して生成物を得る固液溶融法で行い、その後、必要に応じて溶融合成を行ってもよい。
本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、原料調製工程および／または合成工程においてＺｎを添加することを特徴としている。
これらの方法では公知の製造方法を用いて本開示の技術に係る半導体材料の単結晶体を容易に製造できる。
好ましくは、例えば、下記工程（１Ａ）～（５Ａ）を有する直接溶融法により本開示の技術に係る半導体材料の単結晶体を製造することができる。
（１Ａ）Ｍｇ粒子とＳｎ粒子あるいはＭｇ・Ｓｎ合金粒子を含む原料を調製する原料調製工程、
（２Ａ）工程（１Ａ）で調製した原料にＺｎを添加し、反応容器中に充填する原料充填工程。
（３Ａ）前記反応容器全体を加熱して、化学反応させる合成工程。
（４Ａ）工程（３Ａ）で生成した融液を冷却して単結晶体を析出せしめる工程。
（５Ａ）工程（４Ａ）で析出した単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
なお、工程（２Ａ）で添加するＺｎは、単一金属の粉粒体で供給することができる。また、ＭｇＺｎなどの合金としても供給することができる。
（１Ａ）Ｍｇ粒子とＳｎ粒子あるいはＭｇ・Ｓｎ合金粒子を含む原料を調製する原料調製工程、
（２Ａ）工程（１Ａ）で調製した原料にＺｎを添加し、反応容器中に充填する原料充填工程。
（３Ａ）前記反応容器全体を加熱して、化学反応させる合成工程。
（４Ａ）工程（３Ａ）で生成した融液を冷却して単結晶体を析出せしめる工程。
（５Ａ）工程（４Ａ）で析出した単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
なお、工程（２Ａ）で添加するＺｎは、単一金属の粉粒体で供給することができる。また、ＭｇＺｎなどの合金としても供給することができる。
また、本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、下記工程（１Ｂ）～（５Ｂ）を有する直接溶融法により製造する方法であってもよい。
（１Ｂ）Ｍｇ、Ｓｎ及びＺｎを含む粉粒体原料を調製する原料調製工程、
（２Ｂ）工程（１Ｂ）で調製した原料を、反応容器中に充填する原料充填工程、
（３Ｂ）前記反応容器全体を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４Ｂ）工程（３Ｂ）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５Ｂ）工程（４Ｂ）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
（１Ｂ）Ｍｇ、Ｓｎ及びＺｎを含む粉粒体原料を調製する原料調製工程、
（２Ｂ）工程（１Ｂ）で調製した原料を、反応容器中に充填する原料充填工程、
（３Ｂ）前記反応容器全体を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４Ｂ）工程（３Ｂ）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５Ｂ）工程（４Ｂ）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
本発明で使用する原料のＭｇ、Ｓｎとしては、高純度に精製した純度４Ｎ（９９．９９％）以上、より好ましくは純度５Ｎ（９９．９９９％）以上、より好ましくは純度６Ｎ（９９．９９９９％）以上の平均粒径が約２～３ｍｍのチャンク状の粒子を好ましく使用できる。通常は原料のＭｇ粒子とＳｎ粒子の合計は元素比が２：１となるように混合する。また、ＺｎはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの原子濃度が０．５～１０ａｔ％となるように混合する。
加熱時の圧力は大気圧でも良いが３気圧程度のＡｒガス中での加熱が望ましい。加熱温度は７７０．５℃（Ｍｇ2Ｓｎの融点）～８５０℃であり、例えば合計で約１５分～１４時間程度熱処理する。７７０．５℃以上の温度でＭｇとＳｎが溶融したＭｇ－Ｓｎ融液になり、Ｚｎが均質に溶け込む。この時、原料に加えるＺｎの量は、冷却速度などの結晶合成条件によって異なるが、目的とするＺｎの含有量の１０倍程度を加える。例えば後述の実施例では、２０℃／ｈの冷却速度で結晶を成長させた場合、Ｍｇ：Ｓｎ＝２：１の原料に対してＺｎを５ａｔ％および１０ａｔ％加えた場合に、単結晶中のＺｎ含有量はそれぞれ０．５ａｔ％および１ａｔ％である。
得られた融液の冷却は、特に限定されるものではなく、公知の冷却装置を使用し、公知の冷却方法を用いることができる。合成後、冷却して単結晶体を得る。冷却は自然冷却でも強制冷却でもこれらの組み合わせでもよい。
撹拌しつつＭｇとＳｎを化学反応させると、単結晶体を、より均一に短時間で製造できるので、好ましい。撹拌は、特に限定されるものではなく、公知の撹拌装置を使用し、公知の撹拌方法を用いることができる。
また、本開示の技術に係る半導体材料の製造方法は、下記工程（１Ｃ）～（５Ｃ）を有する化学気相輸送法（ＣＶＴ法）により製造する方法であってもよい。
（１Ｃ）Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎまたはこれらを合成したＭｇ2Ｓｎ多結晶原料を調製する原料調製工程、
（２Ｃ）工程（１Ｃ）で調製した原料を、輸送材（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなど）と共に反応容器中に充填する原料充填工程、
（３Ｃ）前記反応容器を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４Ｃ）工程（３Ｃ）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５Ｃ）工程（４Ｃ）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
（１Ｃ）Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎまたはこれらを合成したＭｇ2Ｓｎ多結晶原料を調製する原料調製工程、
（２Ｃ）工程（１Ｃ）で調製した原料を、輸送材（Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなど）と共に反応容器中に充填する原料充填工程、
（３Ｃ）前記反応容器を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４Ｃ）工程（３Ｃ）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５Ｃ）工程（４Ｃ）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
上記（３Ｃ）の合成工程では、反応容器を温度勾配を付けた電気炉などに入れて加熱保持する。この時、原料側を高温に保持し、結晶成長側を低温に保持することによって、高温部で輸送材及び原料を反応させて気化させ、気相で原料物質を低温部に輸送する。低温部では気相の原料物質が反応し、過飽和によって結晶として成長する。加熱時の温度は一般には高温部はＭｇ2Ｓｎの融点７７０．５℃以下にするが、融点より高くてもよい。結晶を成長させる低温部は必ず融点７７０．５℃以下の温度に保持する。
また、赤外線検出器を作る上では、検出器の光吸収領域に本開示の技術に係る半導体材料の単結晶膜を用いることができる。この場合、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、有機金属化学気相法（ＭＯＣＶＤ法）、スパッタ堆積法など一般に知られている半導体膜の成膜技術での単結晶膜の作製が可能である。
ＭＢＥ法では一般には真空容器内でＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎを蒸発させた分子線によって同時に供給し、その組成比を調整してＭｇ2Ｓｎ・ＺｎaをＭｇ2Ｓｎなどの基板上に堆積する。この堆積時中、一般には基板を加熱する。加熱温度は一般には１００℃以上でＭｇの融点温度以下にする。この加熱によって基板上に堆積した分子が反応して単結晶のＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa膜が成長する。
ＭＯＣＶＤ法では一般には反応容器内でＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎを含む有機金属ガスを同時に供給し、その組成比を調整してＭｇ2Ｓｎ・ＺｎaをＭｇ2Ｓｎなどの基板上に堆積する。この堆積時中、一般には基板を加熱する。加熱温度は一般には１００℃以上でＭｇの融点温度以下にする。この加熱によって基板上で有機金属ガスが反応して単結晶のＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa膜が成長する。
スパッタ堆積法では一般には反応容器内でＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎを含む固体のターゲットをＡｒイオンなどでスパッタリングすることでスパッタ分子を供給し、その組成比を調整してＭｇ2Ｓｎ・ＺｎaをＭｇ2Ｓｎなどの基板上に堆積する。この堆積時中、一般には基板を加熱する。加熱温度は一般には１００℃以上でＭｇの融点温度以下にする。この加熱によって基板上でスパッタ分子が反応して単結晶のＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa膜が成長する。
なお、上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
以下、本開示の技術的内容を実施例に基づいて具体的に説明する。以下の実施例の記載は、あくまで本開示の技術的内容の理解を容易とするための具体例であり、本発明の技術的範囲はこれらの具体例によって制限されるものでない。
（半導体材料の作製）
内径１２ｍｍφ長さ１１ｃｍのアルミナ製るつぼ（アルミナタンマン管）に、純度４ＮのＭｇ粒子［レアメタリック製、チャンク材（平均粒径２～３ｍｍ）］、純度５ＮのＳｎ粒子［大阪アサヒメタル、チャンク材（平均粒径２～３ｍｍ）］、および亜鉛［大阪アサヒメタル、粒材（粒径１ｍｍ）、純度９９．９９９９％］の原料混合物を仕込んだ。
内径１２ｍｍφ長さ１１ｃｍのアルミナ製るつぼ（アルミナタンマン管）に、純度４ＮのＭｇ粒子［レアメタリック製、チャンク材（平均粒径２～３ｍｍ）］、純度５ＮのＳｎ粒子［大阪アサヒメタル、チャンク材（平均粒径２～３ｍｍ）］、および亜鉛［大阪アサヒメタル、粒材（粒径１ｍｍ）、純度９９．９９９９％］の原料混合物を仕込んだ。
次に、るつぼを、５６０ＴｏｒｒのＡｒガスと共に石英アンプルに封入し、これを電気炉（抵抗加熱炉）に入れて１時間かけて７８０℃（表示温度）に加熱した。更に同温度で１４時間加熱して、融解した後、２０℃／ｈの冷却速度で３００℃の温度まで電気炉の温度を下げて結晶を成長させた。その後、自然冷却し、室温になった時点で電気炉からるつぼを取り出し、実施例に係る半導体材料を得た。
また、上記実施例に対し、原料混合物としてＺｎを添加していない以外は同様の方法によって比較例に係る半導体材料を作製した。
（半導体材料の組成）
実施例に係る半導体材料の組成を、蛍光Ｘ線分析装置を用いて測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5（すなわち、Ｍｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量が０．５ａｔ％）であった。また、別の実施例に係る半導体材料の組成を同様に測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ1（すなわち、Ｍｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量が１ａｔ％）であった。
一方、比較例に係る半導体材料の組成も同様に測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎであった。
実施例に係る半導体材料の組成を、蛍光Ｘ線分析装置を用いて測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5（すなわち、Ｍｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量が０．５ａｔ％）であった。また、別の実施例に係る半導体材料の組成を同様に測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ1（すなわち、Ｍｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量が１ａｔ％）であった。
一方、比較例に係る半導体材料の組成も同様に測定したところ、Ｍｇ2Ｓｎであった。
（粉末Ｘ線回折測定）
得られた半導体材料に対し、粉末Ｘ線回折測定を行った結果、図１に示すように、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例（Ｚｎ－０．５ａｔ％）について、組成式Ｍｇ2Ｓｎの比較例（non-doped）と同様の位置にピークを有していた。すなわち、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例の結晶は、Ｍｇ2Ｓｎと同じ単相であり、Ｚｎの粒界などへの分散が無く、結晶中に固溶した単結晶となっていることがわかる。これは、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ1の実施例についても同様であった。
得られた半導体材料に対し、粉末Ｘ線回折測定を行った結果、図１に示すように、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例（Ｚｎ－０．５ａｔ％）について、組成式Ｍｇ2Ｓｎの比較例（non-doped）と同様の位置にピークを有していた。すなわち、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例の結晶は、Ｍｇ2Ｓｎと同じ単相であり、Ｚｎの粒界などへの分散が無く、結晶中に固溶した単結晶となっていることがわかる。これは、組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ1の実施例についても同様であった。
（ＳＥＭ－ＥＤＸによる観察）
得られた半導体材料に対し、ＳＥＭ－ＥＤＸによる断面観察を行ったところ、図２に示すようにＭｇ2Ｓｎの粒界は見られず均質な単結晶であることがわかった。更に添加したＺｎについて微小析出物などが見られず、均質にＭｇ2Ｓｎ中に固溶していることが確認された。
得られた半導体材料に対し、ＳＥＭ－ＥＤＸによる断面観察を行ったところ、図２に示すようにＭｇ2Ｓｎの粒界は見られず均質な単結晶であることがわかった。更に添加したＺｎについて微小析出物などが見られず、均質にＭｇ2Ｓｎ中に固溶していることが確認された。
（耐酸化性の測定）
得られた半導体材料に対し、市販の熱重量示差熱分析装置（ＴＧ－ＤＴＡ）装置で、大気フロー３００ｍｌ／ｍｉｎ、室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件で加熱して、７００℃到達時の重量増加（質量％）を求めた。試験結果を図３に示す。図３のグラフは、加熱前の重量に対する増加の割合（質量％）を示している。図３のグラフから、Ｚｎを添加していない比較例に対し、Ｚｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、ＴＧの酸化開始のしきい温度が約４２０℃から約４５０℃へと上昇しており、酸化の進行が遅いことがわかる。これは、Ｚｎを添加した実施例は耐酸化性が向上していることを示している。
また、示唆熱分析の結果を図４に示す。図４によれば、Ｚｎを添加していない比較例に対し、Ｚｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、ＤＴＡピーク温度が４４２℃から４７２℃へと上昇しており、酸化し難くなっていることがわかる。これは、Ｚｎを添加した実施例は耐酸化性が向上していることを示している。
得られた半導体材料に対し、市販の熱重量示差熱分析装置（ＴＧ－ＤＴＡ）装置で、大気フロー３００ｍｌ／ｍｉｎ、室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件で加熱して、７００℃到達時の重量増加（質量％）を求めた。試験結果を図３に示す。図３のグラフは、加熱前の重量に対する増加の割合（質量％）を示している。図３のグラフから、Ｚｎを添加していない比較例に対し、Ｚｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、ＴＧの酸化開始のしきい温度が約４２０℃から約４５０℃へと上昇しており、酸化の進行が遅いことがわかる。これは、Ｚｎを添加した実施例は耐酸化性が向上していることを示している。
また、示唆熱分析の結果を図４に示す。図４によれば、Ｚｎを添加していない比較例に対し、Ｚｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、ＤＴＡピーク温度が４４２℃から４７２℃へと上昇しており、酸化し難くなっていることがわかる。これは、Ｚｎを添加した実施例は耐酸化性が向上していることを示している。
（光吸収係数およびエネルギーギャップの測定）
得られた半導体材料に対し、市販のＦＴＩＲによって室温での透過および反射測定を行い光吸収係数およびエネルギーギャップの評価を行ったところ図５に示すようにＺｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、光吸収係数が増大（特に、光子エネルギー０．３５ｅＶの吸収係数が約５倍に増大）し、エネルギーギャップも０．２５ｅＶから０．２１ｅＶへ低減していることがわかる。これは、赤外線検出の際の感度が増加し、検出できる波長が伸びることを示しており、赤外線受光素子に有用な材料であることを示している。
得られた半導体材料に対し、市販のＦＴＩＲによって室温での透過および反射測定を行い光吸収係数およびエネルギーギャップの評価を行ったところ図５に示すようにＺｎが添加された組成式Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎ0.5の実施例は、光吸収係数が増大（特に、光子エネルギー０．３５ｅＶの吸収係数が約５倍に増大）し、エネルギーギャップも０．２５ｅＶから０．２１ｅＶへ低減していることがわかる。これは、赤外線検出の際の感度が増加し、検出できる波長が伸びることを示しており、赤外線受光素子に有用な材料であることを示している。
Claims (7)
- 下記組成式で表される単結晶体を有する半導体材料。
組成式：Ｍｇ2Ｓｎ・Ｚｎa
（式中、ａはＭｇ2Ｓｎに対するＺｎの含有量であって、０．０５～１ａｔ％である。） - 前記式中、ａが０．１～０．５ａｔ％である請求項１に記載の半導体材料。
- 請求項１または２に記載の半導体材料を備えた赤外線受光素子。
- 原料調製工程および／または合成工程においてＺｎを添加することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体材料の製造方法。
- 原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、生成物の融点以上に加熱して合成し、合成後冷却して生成物を得る直接溶融法、
前記原料を充填した不活性ガス雰囲気の加圧反応容器中で加熱・溶融して合成し、合成後冷却して生成物を得る不活性ガス雰囲気加圧溶融法のいずれかを行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体材料の製造方法。 - 原料調製工程で得られた原料を反応容器に充填し、Ｍｇ2Ｓｎの融点以下で加熱して固液合成し、合成後冷却して生成物を得る固液溶融法で行い、その後、必要に応じて焼結を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体材料の製造方法。
- 下記工程（１）～（５）を有する直接溶融法により製造することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体材料の製造方法。
（１）Ｍｇ、Ｓｎ及びＺｎを含む粉粒体原料を調製する原料調製工程、
（２）工程（１）で調製した原料を、反応容器中に充填する原料充填工程、
（３）前記反応容器全体を加熱して、溶融化学反応させる合成工程、
（４）工程（３）で生成した融液を冷却してＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を析出せしめる工程、
（５）工程（４）で析出したＭｇ2Ｓｎ・Ｚｎa単結晶体を前記反応容器から取り出す工程。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022101305A (ja) * | 2020-12-24 | 2022-07-06 | 国立大学法人茨城大学 | フォトダイオード及び赤外線センサー |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269818A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 熱電半導体素子、熱電変換装置 |
| WO2016052272A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 株式会社ミツバ | ｐ型熱電材料、熱電素子およびｐ型熱電材料の製造方法 |
| JP2016219666A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 熱電材料及びその製造方法 |
| JP2018059160A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 国立大学法人茨城大学 | Ｍｇ２ Ｓｉ（１−ｘ）Ｓｎｘ系多結晶体、その焼結体およびその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080317621A1 (en) * | 2005-03-15 | 2008-12-25 | Yasuhiro Aoki | Process for Producing Mg Alloy |
| JP5540780B2 (ja) * | 2009-05-29 | 2014-07-02 | 住友電気工業株式会社 | マグネシウム合金の線状体及びボルト、ナット並びにワッシャー |
| KR101276665B1 (ko) * | 2012-02-03 | 2013-06-19 | 한국기계연구원 | 고온열처리 가능한 가공용 마그네슘 합금 |
| US10204898B2 (en) * | 2014-08-08 | 2019-02-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and electronic device |
| JP6655265B2 (ja) * | 2016-01-27 | 2020-02-26 | 株式会社新興製作所 | Ｍｇ２Ｓｉ１−ｘＳｎｘ結晶の製造方法及び製造装置 |
-
2019
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006269818A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 熱電半導体素子、熱電変換装置 |
| WO2016052272A1 (ja) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | 株式会社ミツバ | ｐ型熱電材料、熱電素子およびｐ型熱電材料の製造方法 |
| JP2016219666A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | トヨタ自動車株式会社 | 熱電材料及びその製造方法 |
| JP2018059160A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 国立大学法人茨城大学 | Ｍｇ２ Ｓｉ（１−ｘ）Ｓｎｘ系多結晶体、その焼結体およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| CHOI, SOON-MOK ET AL.: "Doping Effects on Thermoelectric Properties in the Mg2Sn System", JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS, vol. 41, no. 6, 2012, pages 1071 - 1076, XP035057966, DOI: 10.1007/s11664-012-1985-x * |
| JJAP CONF. PROC., vol. 3, 2015, pages 011103 - 1,011103-4 |
| JJAP CONF. PROC., vol. 5, 2017, pages 011102 - 1,011102-5 |
| K. DAITOKU ET AL., PROC. INT. CONF. SUMMER SCHOOL ADV. SILICIDE TECHNOL, 2014 |
| MIDONOYA SHIN ET AL: "P-type impurity doping and electrical property evaluation of Mg2Sn monocrystals", EXTENDED ABSTRACT OF THE 54TH MEETING OF JSAP, vol. 56, no. 3, 1 January 2009 (2009-01-01), pages 1423, XP009521124 * |
| See also references of EP3859791A4 |
| T. AKIYAMA ET AL., PROC. ASIA-PACIFIC CONF. SEMICOND. SILICIDES RELAT. MATER, 2016 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022101305A (ja) * | 2020-12-24 | 2022-07-06 | 国立大学法人茨城大学 | フォトダイオード及び赤外線センサー |
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