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酸化物薄膜・接合・超格子






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書籍情報
本書は,酸化物薄膜の応用研究を主眼に置きながら,代表的な薄膜作製技術をその原理とともに解説する.そして半導体物理のモデル・理論をベースに,機能発現の舞台である各種接合界面の電子状態・バンド構造を説明し,それに続いて,酸化物接合界面の特徴と,そのデバイス応用の研究例を紹介する.特に,著者の専門である電子デバイス応用を中心に詳述し,酸化物材料の薄膜化と界面機能のデバイス応用に関する基本的な考え方を身につけるのに好適の書である.
物質・材料テキストシリーズ
酸化物薄膜・接合・超格子
界面物性と電子デバイス応用
A5/336頁 定価(本体4600円+税) 978-4-7536-2309-9
澤 彰仁(博士(工学)) 著
まえがき 著者略歴

目 次
第1章 薄膜作製・評価・微細加工技術
1.1 薄膜作製法
スパッタリング法/パルスレーザー堆積法/真空蒸着法と分子線エピタキシー法/化学気相堆積法/原子層堆積法/化学溶液堆積法
1.2 薄膜評価技術
表面構造・形状評価/結晶構造評価/元素・組成評価/電子状態・酸化状態評価
1.3 微細加工技術
フォトリソグラフィ/電子線リソグラフィ/エッチング

第2章 酸化物薄膜成長
2.1 酸化と薄膜作製条件
熱力学とエリンガム図/酸化源/基板温度/薄膜成長速度
2.2 エピタキシャル薄膜
薄膜成長様式/エピタキシャル成長と臨界膜厚/バッファ層/酸化物単結晶基板/基板表面制御/原子スケールグラフォエピタキシー
2.3 エピタキシャル歪と薄膜物性
強誘電体薄膜と強相関酸化物薄膜の構造相転移温度制御/超伝導転移温度制御/強相関酸化物薄膜の軌道制御

第3章 酸化物ダイオード
3.1 ショットキー接合
バンド構造/静電容量-電圧特性/電流-電圧特性
3.2 p-n接合
バンド構造/静電容量-電圧特性/電流-電圧特性/太陽電池/発光デバイス
3.3 酸化物ショットキー接合とp-n接合
接合を用いたバンド構造評価/界面バンド構造制御/強相関酸化物p-n接合の磁気抵抗効果/酸化物太陽電池/酸化物発光デバイス

第4章 酸化物トンネル接合
4.1 トンネル効果と接合の伝導特性
トンネル電流のSimmonsモデル/Fowler-Nordheimトンネル/その他の伝導過程
4.2 磁気トンネル接合
トンネル磁気抵抗効果/MgO障壁磁気トンネル接合/酸化物磁気トンネル接合/磁気トンネル接合以外のトンネル磁気抵抗効果
4.3 超伝導トンネル接合
常伝導金属/絶縁体/超伝導体トンネル接合/アンドレーフ反射/ジョセフソン接合/超伝導量子干渉計/酸化物超伝導体ジョセフソン接合/異方的な酸化物超伝導体の粒界特性/異方的な酸化物超伝導体のSQUID/異方的な酸化物超伝導体のNIS接合/固有ジョセフソン接合

第5章 酸化物超格子と2次元電子系
5.1 超格子作製法・評価法
作製法/評価法
5.2 超格子の電子状態と伝導現象
量子井戸の電子状態とミニバンド/変調ドーピング/シュブニコフ-ドハース効果/量子ホール効果
5.3 酸化物界面の2次元電子系
(Mg,Zn)O/ZnO界面の量子ホール効果/強相関酸化物金属SrVO3の量子井戸状態/LaAlO3/SrTiO3界面の2次元電子と超伝導
5.4 酸化物超格子
高熱電能SrTiO3/Nb-doped SrTiO3超格子/巨大磁気抵抗効果を示すLaMnO3/ SrMnO3超格子/空間反転対称性の破れた酸化物3色超格子

第6章 酸化物電界効果トランジスタ
6.1 電界効果トランジスタ
MOSキャパシタのバンド構造と静電容量特性/MOSFETの動作特性/CMOS
6.2 High-kゲート絶縁膜
MOSFETの微細化とゲートリーク電流の増大/high-k酸化物/HfO2系ゲート絶縁層
6.3 酸化物半導体電界効果トランジスタ
薄膜トランジスタと液晶ディスプレイ/アモルファス酸化物半導体IGZO/IGZO-TFT
6.4 強相関酸化物電界効果トランジスタ
モット絶縁体と金属-絶縁体転移/モットFET/SrTiO3ゲートモットFET/強誘電ゲートモットFET/電気二重層トランジスタ

第7章 酸化物薄膜の不揮発性メモリ応用
7.1 強誘電体メモリ
キャパシタ型FeRAM/トランジスタ型FeRAM/FeRAM用強誘電材料/特性劣化
7.2 抵抗変化不揮発性メモリ
抵抗変化不揮発性メモリの歴史と特徴/酸化還元型ReRAM/その他のReRAM/ニューロモルフィックデバイス



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