<일본시장보고서> 차세대 고기능 재료 동향 ~전기전자기능재료~(한국어판)
A4 29p/ 2020년 4월 17일 발간(Yano E-plus 2020년 3월호 게재내용 발췌)
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게재내용
1. 「차세대 고기능 재료」 신 시리즈를 시작하며
2. 전기・전자 기능 재료의 특징
3. 주목되는 전형적인 전기・전자 기능 재료
3-1. 그래핀
3-2. 다이아몬드
3-3. 산화갈륨(Ga2O3)
3-4. 하프메탈 강자성체
3-5. 질화스칸듐 알루미늄(ScAlN)
4. 차세대 전기・전자 기능 재료의 시장규모 추이와 예측
(그림ㆍ표1) 차세대 고기능 재료의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
(그림ㆍ표2) 차세대 고기능 재료의 기능별 일본 국내 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
(그림ㆍ표3) 차세대 전기・전자 기능 재료의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
5. 차세대 전기・전자 기능 재료에 관련하는 기업・연구기관의 대응 동향
5-1. 학교법인 고가쿠인대학
(1) 우주용 태양전지 재료로서 기대되는 III족 질화물 반도체 재료
(그림1) (좌)태양전지의 구조와 손실 예, (우)다접합 태양전지의 구성과 효율계산에 사용하는 그래프
(그림2) 제1원리 계산에서 사용하는 GaN 구조 모델 예. 점결함 생성 프로세스를 모델화한 것
(2) 저차원 물질의 구조 탐색과 전자 상태 해석
5-2. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소
5-3. 국립대학법인 쓰쿠바대학
5-4. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1) 상전이형 거대 음의 열팽창 물질
(그림3) 온도 상승에 의한 BiNi1-xFexO3의 저온 삼사정상(三斜晶相)(좌)에서 고온 사방정상(斜方晶相)(우)
으로의 결정구조 변화
(그림4) X선 회절실험에서 구한 BiNi1-xFexO3의 격자상수의 온도 변화
(2) 차세대 저소비 전력 메모리 재료로서 유력한 강자성 강유전체
(그림5) BiFeO3(좌)과 BiFeO3의 Fe 일부를 Co로 치환한 Bi(Fe, Co) O3(우)의 자기 구조
(그림6) 프로브현미경에 의한 강자성・강유전 도메인의 표면 관찰 결과
5-5. 국립대학법인 도쿄대학(1)
(그림7) (a)3차원 적층형 IGZO 채널 강유전체 HfO2・FeFET의 모식도, (b)폴리실리콘 채널과 IGZO 채널의 FeFET의 특징 비교
(그림8) (a)제작한 TiN/HfZrO/IGZO 커패시터의 단면 TEM상, (b)커패시터의 분극 전하 및 전류밀도 특성
(그림9) (a)제작한 IGZO 채널 FeFET의 전류 전달 특성, (b)전계 효과 이동도
5-6. 국립대학법인 도쿄대학(2)
(그림10) 전류를 담당하는 전자의 파동함수 일부가 InAs 층 속에서 인접하는 GaFeSb층에 공간적으로 유출되는 현상을 나타내는
2. 전기・전자 기능 재료의 특징
3. 주목되는 전형적인 전기・전자 기능 재료
3-1. 그래핀
3-2. 다이아몬드
3-3. 산화갈륨(Ga2O3)
3-4. 하프메탈 강자성체
3-5. 질화스칸듐 알루미늄(ScAlN)
4. 차세대 전기・전자 기능 재료의 시장규모 추이와 예측
(그림ㆍ표1) 차세대 고기능 재료의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
(그림ㆍ표2) 차세대 고기능 재료의 기능별 일본 국내 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
(그림ㆍ표3) 차세대 전기・전자 기능 재료의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2040년 예측)
5. 차세대 전기・전자 기능 재료에 관련하는 기업・연구기관의 대응 동향
5-1. 학교법인 고가쿠인대학
(1) 우주용 태양전지 재료로서 기대되는 III족 질화물 반도체 재료
(그림1) (좌)태양전지의 구조와 손실 예, (우)다접합 태양전지의 구성과 효율계산에 사용하는 그래프
(그림2) 제1원리 계산에서 사용하는 GaN 구조 모델 예. 점결함 생성 프로세스를 모델화한 것
(2) 저차원 물질의 구조 탐색과 전자 상태 해석
5-2. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소
5-3. 국립대학법인 쓰쿠바대학
5-4. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1) 상전이형 거대 음의 열팽창 물질
(그림3) 온도 상승에 의한 BiNi1-xFexO3의 저온 삼사정상(三斜晶相)(좌)에서 고온 사방정상(斜方晶相)(우)
으로의 결정구조 변화
(그림4) X선 회절실험에서 구한 BiNi1-xFexO3의 격자상수의 온도 변화
(2) 차세대 저소비 전력 메모리 재료로서 유력한 강자성 강유전체
(그림5) BiFeO3(좌)과 BiFeO3의 Fe 일부를 Co로 치환한 Bi(Fe, Co) O3(우)의 자기 구조
(그림6) 프로브현미경에 의한 강자성・강유전 도메인의 표면 관찰 결과
5-5. 국립대학법인 도쿄대학(1)
(그림7) (a)3차원 적층형 IGZO 채널 강유전체 HfO2・FeFET의 모식도, (b)폴리실리콘 채널과 IGZO 채널의 FeFET의 특징 비교
(그림8) (a)제작한 TiN/HfZrO/IGZO 커패시터의 단면 TEM상, (b)커패시터의 분극 전하 및 전류밀도 특성
(그림9) (a)제작한 IGZO 채널 FeFET의 전류 전달 특성, (b)전계 효과 이동도
5-6. 국립대학법인 도쿄대학(2)
(그림10) 전류를 담당하는 전자의 파동함수 일부가 InAs 층 속에서 인접하는 GaFeSb층에 공간적으로 유출되는 현상을 나타내는
모식도
5-7. 국립대학법인 도호쿠대학(1)
(그림11) (a)본 연구에서 사용한 디바이스 구조의 개략도와 특징, (b)전극으로서 사용한 금속 재료의 일함수 실측치, (c)규격화한 발전
5-7. 국립대학법인 도호쿠대학(1)
(그림11) (a)본 연구에서 사용한 디바이스 구조의 개략도와 특징, (b)전극으로서 사용한 금속 재료의 일함수 실측치, (c)규격화한 발전
효율의 ΔWF 의존성
(그림12) (a)본 방법에서 (a, b, d)실리콘 기판 상, 및 (c, e)투명 플렉시블 기판 상에 대면적 형성한 쇼트키형 TMD 태양전지의 (a-c)
(그림12) (a)본 방법에서 (a, b, d)실리콘 기판 상, 및 (c, e)투명 플렉시블 기판 상에 대면적 형성한 쇼트키형 TMD 태양전지의 (a-c)
광학사진과 (d, e)전형적인 발전 특성
5-8. 국립대학법인 도호쿠대학(2)
(그림13) 전자현미경에 의한 PdCoO2/Ga2O3 계면의 원자상(좌)과 대응하는 결정 모델(좌)
5-9. 국립대학법인 나고야대학
(그림14) 그래핀과 GNR
(그림15) 페난트렌 개시제와 벤조나프트시롤 모노머를 사용한 리빙APEX중합법에 의한 피요르드형 GNR 합성
(그림16) 리빙APEX중합의 개요와 GNR의 길이 제어
(그림17) 블록공중합과 암체어형 GNR
5-10. 국립연구개발법인 물질재료연구기구
(그림18) 단일 NV 중심의 광전류 매핑 검출을 실증한 다이아몬드 시료의 제작 방법
5-11. 학교법인 와세다대학
(1) 여기자 흡수에 의한 증감을 이용한 고효율 태양전지의 개발
(그림19) AlGaAs/GaAs 초격자 구조와 밴드 구조의 모식도
(그림20) 여기자에 의한 광흡수 계산 예
(2) InAlN 박막을 이용한 NTC 서미스터 개발
6. 차세대 전기・전자 기능 재료의 장래 전망
5-8. 국립대학법인 도호쿠대학(2)
(그림13) 전자현미경에 의한 PdCoO2/Ga2O3 계면의 원자상(좌)과 대응하는 결정 모델(좌)
5-9. 국립대학법인 나고야대학
(그림14) 그래핀과 GNR
(그림15) 페난트렌 개시제와 벤조나프트시롤 모노머를 사용한 리빙APEX중합법에 의한 피요르드형 GNR 합성
(그림16) 리빙APEX중합의 개요와 GNR의 길이 제어
(그림17) 블록공중합과 암체어형 GNR
5-10. 국립연구개발법인 물질재료연구기구
(그림18) 단일 NV 중심의 광전류 매핑 검출을 실증한 다이아몬드 시료의 제작 방법
5-11. 학교법인 와세다대학
(1) 여기자 흡수에 의한 증감을 이용한 고효율 태양전지의 개발
(그림19) AlGaAs/GaAs 초격자 구조와 밴드 구조의 모식도
(그림20) 여기자에 의한 광흡수 계산 예
(2) InAlN 박막을 이용한 NTC 서미스터 개발
6. 차세대 전기・전자 기능 재료의 장래 전망
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