【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23RO0027
利用課題名 / Title
水分解光触媒のin-situ観測を行うための導電性プリズムの製作および試料調製
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学 / Hiroshima Univ.
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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）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（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Si半導体,ドーピング,電気計測,太陽電池/ Solar cell,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
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)
吉田 真明
所属名 / Affiliation
山口大学大学院創成科学研究科
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
山田 真司,水野 恭司,岡田 和志
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
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)
近年、太陽光を利用して水を分解して水素を製造する水分解光触媒の研究が精力的に進められている。我々はこれまで、光触媒粉末をSiプリズム上に塗布し、in-situ表面増強赤外吸収分光法により光触媒表面の電子状態を観測することに成功してきた。しかし、Siプリズム上に導電性がないため、電気化学コントロール下での測定を行えないという問題があった。そこで、本課題ではARIM制度によって広島大学ナノデバイス研究所のリン化炉を利用し、Si基板にリンをドープすることで導電性をもたせ、電気化学コントロール下における水分解触媒粉末のin-situ 表面増強赤外吸収分光測定を行うことを目的にした。
実験 / Experimental
ARIM制度の技術代行により、広島大学ナノデバイス研究所において、Siウエハーを酸化炉で酸化させたのち、スピンコータを用いて片面にレジストを塗布した。その後、リン拡散炉を用いてリンをドープし、半導体パラメータアナライザで電気特性評価を行った。今後、山口大学において表面増強赤外吸収分光測定を行うことを計画している。
結果と考察 / Results and Discussion
リン拡散によってSiウエハーにリンをドープし、電気特性評価のための電極を取り付けた(Figure 1左)。リンドープSi基板に電圧を印加すると電流が流れ、その電流-電圧特性から作製したSi基板が導電性を有していることが認められた(Figure 1右)。今後この基板を用いて、粉末状水分解触媒の赤外分光測定を行っていく予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 作製したリンドープSi基板の写真(左)と電流-電圧特性(右)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
広島大学ナノデバイス研究所の山田真司先生、水野恭司先生、岡田和志先生に大変お世話になりました。先生方の多大なご支援に厚く御礼申し上げます。
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.
- 芦村秀, 吉田真明, "光触媒粉末から助触媒への光励起電子移動のIn situ ATR SEIRAS 測定" 第133回触媒討論会(横浜),令和6年3月18日, ポスター発表
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