賈 軍軍 (カコ グングン)

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所属

理工学術院 国際理工学センター(理工学術院)

職名

准教授(任期付)

プロフィール

私の研究活動は機能性酸化物に代表される無機固体物質及び関連した光・電子デバイスの研究分野に集約されている。薄膜トランジスタ(TFT)、熱電素子、光触媒などのエネルギーならびに環境技術の応用に向けて、スプレーパイロリシス法やスパッタ法を用いた無機薄膜材料・ナノ粒子の合成と物性評価及びデバイスの作製に取り組んでいる。さらに上記の研究で得た実験結果に対して、様々な測定手法を開発・利用し、材料中の欠陥が物性に与える影響を検証し、欠陥構造と電子・光物性の関係を明らかにしている。

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学位 【 表示 / 非表示

  • 東京大学   博士(環境学)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2019年04月
    -
    継続中

    早稲田大学 理工学術院 国際理工学センター   准教授

  • 2012年09月
    -
    2019年03月

    青山学院大学   理工学部   助教

  • 2011年04月
    -
    2012年08月

    青山学院大学   理工学部   博士研究員

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    東京大学   新領域創成科学研究科   博士課程

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 半導体、光物性、原子物理

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 欠陥構造解析

  • プラズモン二クス

  • 半導体物理とデバイス

  • 非線形光学

論文 【 表示 / 非表示

  • Temporal Evolution of Microscopic Structure and Functionality during Crystallization of Amorphous Indium-Based Oxide Films

    Junjun Jia, Shimpei Iwasaki, Shingo Yamamoto, Shin-ichi Nakamura, Eisuke Magome, Toshihiro Okajima, Yuzo Shigesato

    ACS Applied Materials & Interfaces    2021年06月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • p-type conduction mechanism in continuously varied non-stoichimetric SnOx thin films deposited by reactive sputtering with the impedance control

    Junjun Jia, Takumi Sugane, Shin-ichi Nakamura, and Yuzo Shigesato

    Journal of Applied Physics   127   185703  2020年05月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

  • Carrier densities of Sn-doped In2O3 nanoparticles and their effect on X-ray photoelectron emission

    J. Jia, A. Takaya, T. Yonezawa, K. Yamasaki, H. Nakazawa, Y. Shigesato

    Journal of Applied Physics   125 ( 24 ) 245303  2019年06月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者, 責任著者

    DOI

  • Amorphous indium-tin-zinc oxide films deposited by magnetron sputtering with various reactive gases: Spatial distribution of thin film transistor performance

    Junjun Jia, Yoshifumi Torigoshi, Emi Kawashima, Futoshi Utsuno, Koki Yano, Yuzo Shigesato

    APPLIED PHYSICS LETTERS   106 ( 2 )  2015年01月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者

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    This work presents the spatial distribution of electrical characteristics of amorphous indium-tinzinc oxide film (a-ITZO), and how they depend on the magnetron sputtering conditions using O-2, H2O, and N2O as the reactive gases. Experimental results show that the electrical properties of the N2O incorporated a-ITZO film has a weak dependence on the deposition location, which cannot be explained by the bombardment effect of high energy particles, and may be attributed to the difference in the spatial distribution of both the amount and the activity of the reactive gas reaching the substrate surface. The measurement for the performance of a-ITZO thin film transistor (TFT) also suggests that the electrical performance and device uniformity of a-ITZO TFTs can be improved significantly by the N2O introduction into the deposition process, where the field mobility reach to 30.8 cm(2) V-1 s(-1), which is approximately two times higher than that of the amorphous indium-gallium-zinc oxide TFT. (C) 2015 AIP Publishing LLC.

    DOI

  • In situ analyses on negative ions in the indium-gallium-zinc oxide sputtering process

    Junjun Jia, Yoshifumi Torigoshi, Yuzo Shigesato

    Applied Physics Letters   103 ( 1 )  2013年07月  [査読有り]

    担当区分:筆頭著者

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    The origin of negative ions in the dc magnetron sputtering process using a ceramic indium-gallium-zinc oxide target has been investigated by in situ analyses. The observed negative ions are mainly O- with energies corresponding to the target voltage, which originates from the target and barely from the reactive gas (O2). Dissociation of ZnO-, GaO-, ZnO2 -, and GaO2 - radicals also contributes to the total negative ion flux. Furthermore, we find that some sputtering parameters, such as the type of sputtering gas (Ar or Kr), sputtering power, total gas pressure, and magnetic field strength at the target surface, can be used to control the energy distribution of the O- ion flux. © 2013 AIP Publishing LLC.

    DOI

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Misc 【 表示 / 非表示

  • Change in structure and TFT performances of IZO, IGO and IGZO films by crystallization

    Suko Ayaka, Junjun Jia, Nakamura Shinichi, Shigesato Yuzo

    Proceedings of the International Display Workshops   1   524 - 525  2015年

    記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)  

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    © 2015 Society for Information Display. How the a-IGZO films crystallize and how the crystallinity affects the electrical properties, hence the TFT performances, have been investigated in detail. a-IGZO thin films were post-annealed in air at 300-1000 °C for 1h. HREM analyses revealed the crystallization behavior in detail. For the comparative purpose the crystallization behaviors of a-IGO and a-IZO films are also investigated.

  • In2O3系透明酸化物薄膜の熱拡散率とその温度依存性

    吉川透, 岡伸人, JIA Junjun, 八木貴志, 山下雄一郎, 竹歳尚之, 馬場哲也, 服部浩一郎, 清野豊, 重里有三

    Thermophys Prop   33rd   47 - 49  2012年10月  [査読有り]

    J-GLOBAL

  • Annealing effects on Ta doped SnO2 films

    Junjun Jia, Yu Muto, Nobuto Oka, Yuzo Shigesato

    Materials Research Society Symposium Proceedings   1454   245 - 251  2012年  [査読有り]

    速報,短報,研究ノート等(学術雑誌)  

     概要を見る

    Ta doped SnO2 (TTO) films prepared on quartz glass substrates at 200°C were annealed in the air to investigate the annealing effect on the structural, the optical, and the electrical properties. It is shown that the annealing for TTO films resulted in beneficial effect on the electrical resistivity by improving the carrier density and Hall mobility. The lowest resistivity was 1.4 × 10-3 Ω cm obtained at 400°C annealing temperature. The scattering mechanism in TTO films was discussed from the optical and electrical perspectives. The variation in Hall mobility with increasing the annealing temperature may be attributed to the scattering from the ionized and neutral impurities in TTO films. © 2012 Materials Research Society.

    DOI

  • シミュレーションによるコロイド凝集の温度依存性の解明

    賈 軍軍, 亀田 尭宙, 岩田 修一

    日本シミュレーション学会大会発表論文集 : シミュレーション・テクノロジー・コンファレンス・計算電気・電子工学シンポジウム   28   261 - 266  2009年06月

    CiNii

  • An Approach for Microstructural Pattern Design of Materials

    ZHANG Zhiming, IWATA Shuichi, JIA Junjun

    形の科学会誌 = Bulletin of the Society for Science on Form   24 ( 1 ) 51 - 52  2009年06月

    CiNii

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 第5回 薄膜・表面物理分科会 論文賞

    2021年03月   日本応用物理学会  

  • 論文賞

    2019年11月   日本熱物性学会  

  • 研究奨励賞

    2017年08月   International Union of Materials Research Societies(IUMRS)   Tailoring Crystal Structures of Sputtered TiO2 Film by Impurity Doping  

    受賞者: 賈 軍軍

  • Best Poster Award

    2016年05月   European Materials Research Society (EMRS)   In-situ Brouwer analysis on possible defects in homologous In2O3(ZnO)m films  

    受賞者: 賈 軍軍

  • Silver Poster Award

    2015年07月   The 9th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics (TOEO-9)   Sn-doping Induced Structural Changes for Sputtered TiO2 Films  

    受賞者: 賈 軍軍

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 間接遷移型化合物半導体薄膜における光ブリーチング現象の探究

    基盤研究(C)

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    賈 軍軍

  • 酸化物薄膜を用いた高感度な環境適応型ガスセンシングデバイスの開発

    研究期間:

    2019年04月
    -
     
     

    賈 軍軍

    担当区分: 研究代表者

  • ガラス基板上に配向を有するIGZO薄膜の形成メカニズムの解明

    基盤研究(C)

    研究期間:

    2016年10月
    -
    2019年03月
     

    担当区分: 研究分担者

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    アモルファスIGZO, IGO, In2O3薄膜の結晶化機構をIn-situ XRDと高分解能TEMによって解明した。10%程度のSnやGaの添加ではIn2O3本来の結晶構造であるビックスバイトに結晶化するが、Zn添加やZn, Gaの供添加の場合はアモルファス構造から層状構造であるホモロガスIZO, IGZO構造になった。TEMによる詳細な構造解析と放射光を利用したin-situ XRDの測定により、アモルファス In2O3薄膜の結晶化過程とその配向、並びに不純物Sn, Ga、Znの添加の影響を調べ、結晶化の活性化エネルギーの変化を定量的に解析しAvramiの式を用いて解釈した。

  • ホモロガスIn2O3‐ZnO薄膜の超格子形成機構とその熱電特性の解明

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

    賈 軍軍

    担当区分: 研究代表者

特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 超高速光制御に向けた光ブリーチング現象の物理解明

    2020年   八木貴志, 牧本俊樹

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    光ネットワークに代表される高速情報通信では、現在光導波路を瞬時に切り替えるMEMSスイッチングデバイスが主流であるが、申請者は近未来の光回路に必要な機械動作部のない超高速光スイッチングデバイスの創出を目的としている。2020年度に、高強度パルスレーザを用いて直接遷移型窒化物(InN)を照射することで、本来不透明な波長領域に光を透過することが確認し、光の透過を超高速で切り替えることが成功した。このブリーチング現象(不透明↔透明)を解明するため、産業総合技術研究所と共同で開発したフェムト秒時間分解過渡透過・反射測定装置を用いて、ブリーチング現象の物理機構を解明した。結果として、励起電子が一時的に励起準位を占有することによって、より多くの入射光が透過することが明らかになった。更に、過渡反射測定結果に基づいて、電子の励起によるバンド構造への影響を詳細に考察した。

  • 両極性半導体薄膜材料における欠陥構造解析

    2019年   重里有三, 満汐孝治

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    本研究課題では、半導体の機能のオリジンであるpn接合現象に着目し、n型伝導とp型伝導の両方を持つ両極性SnO薄膜における電気伝導特性と欠陥構造との関係性を解明することを目的とした。反応性スパッタを用いて非化学量論組成を持つSnO薄膜を作製し、ホール測定によるp型伝導であることを確認した。光電子分光法(XPS)およびX線構造解析(XRD)によるSnO薄膜中に少量なSnO2とSn3O4相が存在することが明らかになった。また、僅かな化学組成変化に対して、SnO薄膜の電気特性は大きく変化する。これはp型伝導に寄与する格子間酸素と化学組成変動のトレードオフ関係によるのものだと考えられる。以上の研究結果はJournal of Applied Physicsにアクセプトされた。

  • 量子井戸構造を用いた新規非線形光学材料の創出

    2019年   牧本俊樹

     概要を見る

    高度な情報化社会を実現するため、現在Siフォトニクスをベースとする大規模電子・光集積回路をCMOS技術で実現することを進めている。この集積回路中に重要な構成要素の一つである高速光スイッチ素子は、高い非線形光学応答を示す材料が必要とされる。本研究では、量子井戸構造を用いた非線形光学材料を探索し、高い非線形屈折率を持つ新規光学材料の創出を目的とした。2019年度に、量子井戸構造の候補材料であるGaN/InN/GaN中の構成材料InN薄膜の非線形光学特性を評価した。波長800 nmにおいて、レーザ光を集光照射することによって光電界強度を高めていくと、InN薄膜の透過率が非線形的に増加することを観測した。さらに、自作したフェムト秒時間分解装置を用いて、この非線形光学現象の物理機構を検討した。本研究成果は光集積回路内における超高速光スイッチングや光ダイオードへの応用が期待される。

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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担当経験のある科目(授業) 【 表示 / 非表示

  • 電気・電子のための電磁気学

    早稲田大学  

    2019年04月
    -
    継続中
     

  • 薄膜工学

    早稲田大学  

    2019年04月
    -
    継続中
     

  • 半導体デバイスの物理

    早稲田大学  

    2019年04月
    -
    継続中
     

  • 光・波・熱力学

    早稲田大学  

    2019年04月
    -
    継続中
     

  • 電磁気学

    早稲田大学  

    2019年04月
    -
    継続中
     

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2012年09月
    -
    継続中

    日本学術振興会 「透明酸化物光・電子材料第166委員会」  学界委員