| 執筆者 |
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| 神谷利夫 | 東京工業大学 応用セラミックス研究所 助教授
(独)科学技術振興機構 ERATO-SORST グループリーダー |
| 柳博 | 東京工業大学 応用セラミックス研究所 助手 |
| 太田裕道 | 名古屋大学 大学院工学研究科 助教授 |
| 野村研二 | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員 |
| 平松秀典 | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員 |
| 神原陽一 | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員 |
| 雲見日出也 | キヤノン(株) 先端融合研究所 プロジェクトチーフ |
| 伊藤学 | 凸版印刷(株) 総合研究所 リーダー研究員 |
| 蔵重和央 | 日立化成工業(株) 機能性材料研究所 結晶材料グループ 専任研究員 |
| 林克郎 | 東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 助手 |
| 金聖雄 | 東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 研究員 |
| 松石聡 | 東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 研究員 |
| 戸田喜丈 | 東京工業大学 総合理工学研究科 博士課程 |
| 小野円佳 | 旭硝子(株) 中央研究所 研究員 |
| ウエブスター暁 | 旭硝子(株) 中央研究所 研究員 |
| 伊藤節郎 | 旭硝子(株) 中央研究所 特別研究員 |
| 宮川仁 | 東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 研究員 |
| 梶原浩一 | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員 |
| Linards Skuja | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 客員研究員
ラトビア大学 固体物理研究所 教授 |
| 大登正敬 | 昭和電線デバイステクノロジー(株) 光ワイヤリング開発部 主査 |
| 斎藤全 | 北海道大学 理学部 助手 |
| 菊川信也 | 旭硝子(株) 半導体プロセス部材事業部 リソグラフィープロセス部 統括主幹 |
| 生田順亮 | 旭硝子(株) 中央研究所 主席研究員 |
| 河村賢一 | (独)科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員 |
| 黒堀利夫 | 金沢大学 大学院自然科学研究科 教授 |
| 構成および内容 |
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| 序論（細野秀雄） |
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| 1 | 本書の内容 |
| 2 | 背景と意義 |
| 3 | 我々のアプローチ |
| 4 | 透明導電性酸化物から開けた新しいフロンティア：透明酸化物半導体 |
| 5 | 12CaO・7Al2O3のナノ構造と活性アニオンを活用した機能開拓 |
| 6 | これからの課題 |
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| 第I編 透明酸化物半導体 |
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| 第1章 | 透明酸化物の電子構造概論（神谷利夫） |
| 1 | 電子構造と材料設計 |
| 2 | 固体の電子構造：バンドギャップと光、電気物性 |
| 3 | バンドギャップの成因 |
| 4 | 固体の電子構造：シリコンを例に |
| 5 | もう一度絶縁体、半導体、金属：教科書と実際 |
| 6 | 半導体中の光吸収：透明とはどういうことか |
| 7 | 高い電気伝導性、高性能デバイス材料とはどういうことか：有効質量、移動度、キャリアー密度 |
| 8 | 良い導電体、半導体を作るためには |
| 9 | もう一度酸化物の電子構造：共有結合性半導体との違い |
| 10 | 高移動度酸化物の設計 |
| 11 | 固体の電子構造を表すパラメーター |
| 12 | 酸化物半導体のバンドアライメント：ドーピングの問題 |
| 13 | 酸化物では電子が動きやすく、正孔が動きにくい：なぜ透明酸化物ではp型半導体がなかったか |
| 14 | n型酸化物でシリコンを超える |
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| 第2章 | 透明p型導電性酸化物とpn接合デバイス |
| 1 | 透明p型導電性酸化物（柳博） |
| 1.1 | はじめに |
| 1.2 | 材料設計 |
| 1.2.1 | 構成元素の選択 |
| 1.2.2 | 結晶構造の選択 |
| 1.3 | 透明酸化物におけるp型伝導 |
| 1.3.1 | Cu系デラフォサイト型酸化物 |
| 1.3.2 | SrCu2O2 |
| 1.4 | デラフォサイト型酸化物のn型化と両極性伝導の実現 |
| 1.5 | デラフォサイト型酸化物の電子状態 |
| 2 | 薄膜成長（太田裕道） |
| 2.1 | はじめに |
| 2.2 | 反応性固相エピタキシャル成長法 |
| 2.3 | ホモロガス相InGaO3(ZnO)m（m＝自然数） |
| 2.4 | 層状コバルト酸化物 |
| 2.5 | まとめ |
| 3 | pn接合デバイス（太田裕道） |
| 3.1 | はじめに |
| 3.2 | 透明酸化物エピタキシャル薄膜デバイス用単結晶ITO透明電極 |
| 3.3 | p-SrCu2O2／n-ZnOヘテロ接合紫外発光ダイオード |
| 3.4 | p-NiO／n-ZnO透明紫外線センサー |
| 3.5 | おわりに |
| 4 | 酸化物半導体を用いた電界効果型トランジスタ（野村研二） |
| 4.1 | はじめに |
| 4.2 | 透明トランジスタ |
| 4.3 | ホモロガス化合物透明酸化物半導体InGaO3(ZnO)m（m=自然数） |
| 4.4 | InGaO3(ZnO)5のキャリア輸送機構 |
| 4.5 | 高性能透明FET |
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| 第3章 | 層状化合物（平松秀典、神原陽一） |
| 1 | はじめに |
| 2 | オキシカルコゲナイド |
| 2.1 | エピタキシャル成長 |
| 2.2 | 光物性 |
| 2.2.1 | 室温で安定な励起子と2次元的な電子構造 |
| 2.2.2 | 光学非線形性および励起子間相互作用 |
| 2.3 | 電子物性 |
| 2.3.1 | 正孔輸送特性 |
| 2.3.2 | 透明p型縮退伝導 |
| 2.4 | 発光ダイオード |
| 3 | オキシプニクタイド |
| 3.1 | はじめに |
| 3.2 | オキシプニクタイドの結晶構造と電気的磁気的性質 |
| 3.3 | 超伝導化合物LaFeOP |
| 3.3.1 | サンプル合成及び物性測定 |
| 3.3.2 | LaFeOP及び不純物置換体の超伝導物性 |
| 3.3.3 | 超伝導体としてのLaFeOPの特徴 |
| 4 | おわりに |
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| 第II編 アモルファス酸化物半導体 |
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| 第1章 | アモルファス半導体とフレキシブルデバイス（細野秀雄） |
| 1 | アモルファス半導体の歩みとデバイス応用 |
| 2 | 透明イオン性アモルファス酸化物半導体 |
| 3 | イオン性アモルファス酸化物半導体の特徴 |
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| 第2章 | フレキシブルエレクトロニクスとアモルファス半導体（野村研二） |
| 1 | はじめに |
| 2 | TFT応用へ向けたアモルファス酸化物半導体の材料探索指針：In-Ga-Zn-O(IGZO)三元系 |
| 3 | a-IGZOの構造 |
| 4 | a-IGZOのキャリア輸送特性 |
| 5 | 透明フレキシブルTFT |
| 6 | おわりに |
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| 第3章 | p型アモルファス酸化物半導体と室温で形成したpn接合ダイオード（神谷利夫） |
| 1 | p型アモルファス酸化物半導体の設計指針 |
| 2 | アモルファスxZnO・Rh2O3薄膜の作製と構造 |
| 3 | アモルファスxZnO・Rh2O3の光・電気特性 |
| 4 | アモルファスZnO・Rh2O3を使った全アモルファス酸化物pn接合の室温形成 |
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| 第4章 | アモルファス酸化物半導体TFTとそのOLED駆動素子への応用（雲見日出也） |
| 1 | 序説 |
| 2 | AOS TFT |
| 2.1 | スパッタ成膜によるAOS TFT |
| 2.2 | 半導体材料 |
| 2.3 | TFT構造、ゲート絶縁層材料、電極材料 |
| 2.4 | パターニングプロセス |
| 2.5 | ポストデポジションアニール |
| 2.6 | 安定性、信頼性、均一性 |
| 3 | AOS TFTの回路 |
| 4 | OLED駆動素子への応用 |
| 5 | 跋語 |
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| 第5章 | 透明アモルファス酸化物半導体の電子ペーパーへの応用（伊藤学） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 電子ペーパー |
| 2.1 | 電子ペーパーとは |
| 2.2 | マイクロカプセル型電気泳動方式のE Ink電子ペーパー |
| 2.3 | 電子ペーパーのフレキシブル化 |
| 3 | アモルファス酸化物半導体の電子ペーパーへの応用 |
| 3.1 | PEN基板上への酸化物TFTアレイの試作例 |
| 3.2 | E Ink電子ペーパーの駆動 |
| 4 | コスト削減への取り組み―印刷法の適用― |
| 5 | まとめ |
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| 第III編 ナノポーラス複合酸化物12CaO・7Al2O3 |
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| 第1章 | ナノポーラス結晶C12A7とガラスの特徴（細野秀雄） |
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| 第2章 | CZ法によるC12A7単結晶の育成（蔵重和央） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 検討方法 |
| 3 | 評価方法 |
| 4 | CZ法による単結晶育成結果 |
| 5 | 評価結果 |
| 6 | 今後の課題 |
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| 第3章 | 酸素ラジカル包接C12A7（林克郎） |
| 1 | 活性種としての酸素イオン、O2− |
| 2 | 活性酸素O−、O2−の包接 |
| 3 | 真空中へのO−イオン発生 |
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| 第4章 | 水素化物イオンの包接（林克郎） |
| 1 | H−イオンの生成と絶縁体―導電体変換 |
| 2 | 絶縁体―導電体変換機構 |
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| 第5章 | エレクトライド |
| 1 | エレクトライドの製法（金聖雄） |
| 1.1 | はじめに |
| 1.1.1 | エレクトライドとは |
| 1.1.2 | ナノポーラスC12A7結晶からなるエレクトライド |
| 1.2 | 製法 |
| 1.2.1 | 金属蒸気中での還元処理による合成 |
| 1.2.2 | 融液状態からの直接的合成 |
| 1.2.3 | 還元雰囲気での熱処理による合成 |
| 1.3 | これからの課題 |
| 2 | エレクトライドの基本特性（松石聡） |
| 2.1 | C12A7-フリー酸素＝"エレクトライド" |
| 2.2 | エレクトライドの歴史 |
| 2.3 | エレクトライドに包接された電子の状態 |
| 2.4 | C12A7エレクトライドの電子物性 |
| 2.5 | まとめ |
| 3 | エレクトライドの用途（1）電子源など（戸田喜丈、神谷利夫） |
| 3.1 | 序論 |
| 3.2 | 電子放出とC12A7：e−の電子構造 |
| 3.3 | C12A7：e−からの熱電界電子放出 |
| 3.4 | C12A7：e−からの電界電子放出 |
| 3.5 | これからの展開 |
| 4 | エレクトライドの用途（2）冷電子発生とFED（小野円佳、ウエブスター暁、伊藤節郎） |
| 4.1 | Field Emission Display(FED) |
| 4.2 | FED用エミッタ材料としてのC12A7エレクトライド |
| 4.3 | 粉末状のC12A7エレクトライド粉末エミッタ素子の作製 |
| 4.4 | C12A7エレクトライド粉末エミッタ素子の電界電子放出特性 |
| 4.5 | 粉末エミッタ素子の電界電子放出特性の解析及び設計指針 |
| 4.6 | C12A7エレクトライド粉末エミッタ素子の課題 |
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| 第6章 | イオン打ち込みによる活性アニオンの包接（宮川仁） |
| 1 | はじめに |
| 2 | プロトンイオン打ち込み |
| 3 | 希ガスイオン打ち込み |
| 4 | 重金属イオン打ち込み |
| 5 | おわりに |
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| 第IV編 シリカガラス |
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| 第1章 | シリカガラスの特徴と不思議（細野秀雄） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 構造と主な特徴 |
| 3 | シリカガラスの不思議 |
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| 第2章 | シリカガラスの光学特性（梶原浩一、Linards Skuja） |
| 1 | はじめに |
| 2 | シリカガラスの非化学量論性（化学的欠陥） |
| 3 | シリカガラスの歪Si-O-Si結合（物理的欠陥） |
| 4 | フッ素ドープシリカガラス（モディファイドシリカ） |
| 5 | SiOH基とF2レーザー光との相互作用 |
| 6 | リンドープシリカガラスにおける構造変化 |
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| 第3章 | シリカガラスにおける原子・分子の包接・拡散・反応（梶原浩一） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 格子間水素種 |
| 3 | 格子間酸素種 |
| 4 | 格子間水分子 |
| 5 | 格子間窒素分子 |
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| 第4章 | 深紫外透明光ファイバー（大登正敬） |
| 1 | はじめに |
| 2 | フッ素ドープシリカファイバーの作製方法ならびに諸特性 |
| 2.1 | フッ素ドープシリカファイバーの構造 |
| 2.2 | フッ素ドープシリカファイバーの透過特性 |
| 2.3 | 紫外レーザー照射に対する耐久性 |
| 2.4 | 水素処理と照射耐久性 |
| 2.5 | フッ素ドープシリカファイバーの透過率改善 |
| 3 | フッ素ドープファイバー応用製品 |
| 3.1 | 融着バンドル |
| 3.2 | 真空チャンバー用ファイバー |
| 3.3 | コリメートレンズ付き分岐ファイバーユニット |
| 3.4 | 先鋭化ファイバー |
| 4 | まとめ |
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| 第5章 | パルスESEEMによるシリカガラス中の希土類イオンの配位構造（斎藤全、松石聡） |
| 1 | はじめに |
| 2 | パルスEPR-ESEEMを用いた中距離構造解析 |
| 3 | 希土類イオン共ドープシリカガラス試料作製とその評価法 |
| 4 | Ce3＋ドープシリカガラス |
| 4.1 | Ce3＋ドープシリカガラスの発光特性 |
| 4.2 | パルスEPR-ESEEMを用いたCe3＋周囲の配位構造 |
| 5 | ER3＋ドープシリカガラス |
| 5.1 | ER3＋ドープシリカガラスの光学特性 |
| 5.2 | シリカガラス中のER3＋の配位構造における共ドープイオンの役割 |
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| 第6章 | 合成シリカガラスと露光機用レンズ材料（菊川信也、生田順亮） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 合成シリカガラスの光透過性 |
| 2.1 | 不純物による吸収損失 |
| 2.2 | 構造欠陥による吸収損失 |
| 2.3 | ガラスの中長期構造の乱れによる散乱損失 |
| 3 | 耐光性 |
| 3.1 | 透過率変化 |
| 3.2 | 密度変化 |
| 4 | 合成シリカガラスの製造方法 |
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| 第V編 フェムト秒レーザーによる透明材料のナノ加工 |
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| 第1章 | フェムト秒レーザーを用いた材料加工の特徴（細野秀雄、平野正浩） |
| 1 | 透明酸化物とレーザーとの相互作用：なぜレーザー励起か |
| 2 | フェムト秒レーザーによる材料加工 |
| 3 | レーザーホログラムの特徴 |
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| 第2章 | フェムト秒干渉露光による周期ナノ構造の形成（河村賢一） |
| 1 | フェムト秒レーザーシングルパルス干渉露光法 |
| 2 | 表面レリーフ型マイクログレーティング |
| 3 | 光誘起構造変化を利用した屈折率分布型グレーティングの書き込み |
| 4 | 多重露光による試料表面への2次元周期ナノ構造の作製 |
| 5 | 透明試料の内部への加工 |
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| 第3章 | 微小光学素子への応用と材料加工メカニズム（河村賢一、黒堀利夫） |
| 1 | 光導波路上へのマイクログレーティングの書き込み |
| 2 | LiF単結晶への光導波路と分布帰還型カラーセンターレーザーの作製 |
| 3 | フェムト秒レーザーによる透明材料加工のメカニズム |
| 3.1 | 光伝導による種電子生成の観測 |
| 3.2 | プリパルス照射によるマイクログレーティングの書き込み閾値の抑制と、グレーティング形状の制御 |
| 4 | おわりに |
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