東大、酸窒化タンタル(TaON)が高性能な半導体材料であることを発見

東京大学は12月25日、重金属を含まない顔料や光触媒として、その応用が研究されている酸窒化タンタル(TaON)が高性能な半導体材料であることを発見したと発表した。

同成果は、同大大学院 理学系研究科 化学専攻の長谷川哲也教授、廣瀬靖助教、鈴木温大学院生(博士課程1年)らによるもの。詳細は、「Chemistry of Materials」に掲載された。

金属と酸素(O)、窒素(N)からなる酸窒化物は、重金属を含まない顔料や光触媒材料として、10年ほど前から盛んに研究されている。一方で、合成された酸窒化物が微細な粉末に限られるために、電気的性質の測定は一般に困難で、あまり知られていない。酸窒化タンタル(TaON)は代表的な金属酸窒化物であり、通常は最も安定なバデライト型の結晶構造をとるが、いくつかの準安定な結晶構造をとることが実験や理論計算によって報告されている。これらの準安定構造の中で、アナターゼ型のTaONは、光触媒や透明導電膜として応用されているアナターゼ型酸化チタン(TiO2)と結晶構造と電子配置が同一のため、高い電気伝導性や光触媒活性が期待されている。しかし、準安定な構造を持つアナターゼ型TaONの合成には、マグネシウム(Mg)