【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0111
利用課題名 / Title
酸化物半導体センサデバイスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）-
キーワード / Keywords
X線回折/ X-ray diffraction,センサ/ Sensor
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)
木村 由斉
所属名 / Affiliation
東北大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
今野豊彦
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
酸化物半導体ナノワイヤを利用した化学センサの高性能化が目的である。今回、SiO2/Si基板上に、酸素流量の異なるRFスパッタリングにより蒸着したCuOx薄膜を有する化学センサを作製した。CuOx薄膜の酸素含有量や元素・結晶構造に関する情報を得るためにエックス線回折実験を行った。
実験 / Experimental
エックス線回折による逆空間の情報を抽出するために Bregg-Brentano幾何学的配置を採用した。サンプルがナノオーダーで散乱強度が弱いことが予想されたので、200kV x 45mA の出力で実験を行った。Cuターゲットを用い、K-β線は Niフィルターによって除去し、シンチレーションカウンターを用いて回折強度をカウントした。ステップサイズは0.04°であり、20-110の範囲を走査した。
結果と考察 / Results and Discussion
CuOx薄膜の元素組成としてCu、CuOならびにCu4O3の存在を示す回折ピークが観察された。これらの回折ピークは、RFスパッタリングによるCuOx薄膜蒸着時の酸素流量に強く依存し、CuOx薄膜の元素組成の制御可能性が示唆された。これらの知見をSEM、AFM観察ならびに組成分析結果と統合することにより、CuOx薄膜による化学センシングとその構造に関する関係を整理することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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)
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Yoshinari Kimura, Effect of oxygen content in CuO
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nanofilms on chloride ion detection for ion sensor applications, Japanese Journal of Applied Physics, 63, 095502(2024).
DOI: https://doi.org/10.35848/1347-4065/ad7342
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
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