JP3254609B2 - Carrier injection device, carrier injection method and carrier injection body - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁体や半導体、更に
は導体（例えば、金属）の電気伝導性を向上させる為の
キャリア注入技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrier injection technique for improving electrical conductivity of an insulator, a semiconductor, and a conductor (for example, a metal).

【０００２】[0002]

【発明の背景】近年、各種工業材料の電気伝導性を向上
させる研究が盛んに行われている。ところで、一般的に
電気伝導性を向上させるには、物質内のキャリア濃度、
又はキャリア移動度を増大させる方法が考えられる。物
質内のキャリア濃度を増大させる方法は、絶縁体と半導
体をその対象とするものであり、キャリア移動度を増大
させる方法は、後に詳述する如く金属をその対象とする
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, research for improving the electrical conductivity of various industrial materials has been actively conducted. By the way, generally, to improve the electrical conductivity, the carrier concentration in a substance,
Alternatively, a method of increasing the carrier mobility can be considered. The method of increasing the carrier concentration in a substance targets insulators and semiconductors, and the method of increasing carrier mobility targets metals as described in detail later.

【０００３】絶縁体においてキャリア濃度を増大させる
方法は、具体的には、光・熱等のエネルギーにより価
電子帯から伝導帯に電子を励起することによりキャリア
を発生させる方法、電極からキャリアを直接注入する
方法、導電性物質を原材料の中に混練する方法等が挙
げられる。光・熱等のエネルギーを利用する方法は、生
成された電子とホールからなるキャリアがエネルギーの
供給を停止すると再結合して元の状態に復帰する為に、
電気伝導率の増大は一過性のものであり、複写機におけ
る回転ドラムの帯電除去といった特殊な用途には有用で
あるが、高い導電状態の維持が要求される場合には使用
できない。The method of increasing the carrier concentration in an insulator includes, specifically, a method of generating carriers by exciting electrons from a valence band to a conduction band by energy such as light and heat, and a method of directly generating carriers from an electrode. A method of injecting, a method of kneading a conductive substance into raw materials, and the like can be given. In the method using energy such as light and heat, the generated electrons and carriers composed of holes recombine and return to the original state when the supply of energy is stopped.
The increase in electrical conductivity is transient, and is useful for special applications such as charge removal of a rotating drum in a copying machine, but cannot be used when a high conductivity state is required.

【０００４】電極からキャリアを直接注入する方法は、
例えば熱的励起や強電界を利用して行われるのである
が、キャリアを十分に注入するには、内部組成を崩壊さ
せる程の高温や高電圧が必要であり、これも実用に堪え
得るものではない。更に、導電性の物質を混練する方法
に至っては、導電性物質を高濃度で原材料と混練する必
要があり、高分子以外の材料には基本的に適用不可能で
ある。しかも、高分子材料でも導電性物質が高濃度に混
練されると、高分子材料固有の特性が著しく損なわれ、
所要の機能を果たさなくなるといった欠点がある。[0004] A method of directly injecting a carrier from an electrode is as follows.
For example, thermal excitation or a strong electric field is used, but in order to sufficiently inject carriers, a high temperature and a high voltage are required so as to collapse the internal composition, which is not practical. Absent. Further, in the method of kneading a conductive substance, it is necessary to knead the conductive substance with a raw material at a high concentration, and it is basically not applicable to materials other than polymers. In addition, when a conductive material is kneaded at a high concentration even in a polymer material, the characteristics inherent in the polymer material are significantly impaired,
There is a disadvantage that the required function cannot be performed.

【０００５】半導体に関しては、光・熱等のエネルギ
ーを与えて、価電子帯から伝導帯に電子を励起すること
によりキャリアを発生させる方法、キャリアの発生源
となる不純物を添加する方法が挙げられる。光・熱等の
エネルギーを利用する方法は、絶縁体の場合と同様に生
成された電子とホールからなるキャリアが、エネルギー
の供給を停止すると再結合して元の状態に復帰する為
に、過渡的な導電性増加作用の利用には有効であるが、
恒常的に材料を導電性が増加した状態におくことができ
ない。As for semiconductors, there are a method of generating carriers by applying energy such as light and heat to excite electrons from a valence band to a conduction band, and a method of adding an impurity serving as a carrier generation source. . The method of using energy such as light and heat is similar to the case of insulators because the generated carriers consisting of electrons and holes recombine and return to the original state when the supply of energy is stopped. Is effective in utilizing the electrical conductivity increasing action,
It is not always possible to keep the material in a state of increased conductivity.

【０００６】キャリアの発生源となる不純物を添加する
方法は、半導体の製造工程においてこの添加作業を実施
せねばならず簡便な方法であるとは言い難い。次に、金
属に関してであるが、金属は絶縁体や半導体とは比較に
ならないほど大量のキャリアを保有している為に、絶縁
体や半導体の如く単にキャリアを注入するだけで導電性
を向上させるのは困難である。稀に合金化により導電性
の向上傾向を呈す金属も存在するが、Ａｇ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ａｌの如く、際立って電気伝導性の高い材料には、
キャリアを注入するのではなく、これの移動度を高める
方法が効果的であると言われている。[0006] The method of adding an impurity serving as a carrier generation source is not a simple method since the addition operation must be performed in a semiconductor manufacturing process. Next, as for metals, metals have an incomparable amount of carriers compared to insulators and semiconductors, so conductivity is improved by simply injecting carriers like insulators and semiconductors. It is difficult. There are rarely metals that show a tendency to improve conductivity due to alloying, but Ag, Cu, A
Materials with outstanding electrical conductivity, such as u and Al,
It is said that a method of increasing the mobility, instead of injecting carriers, is effective.

【０００７】具体的には、キャリアの散乱源である不
純物を極力排除する方法、キャリアをコヒーレント状
態にするといった方法が挙げられる。しかしながら、不
純物を排除して純度を上げる作業は技術的に極めて困難
を伴う為、コストも甚大なものとなり、汎用性に乏しく
実質的には不可能である。又、コヒーレント状態の具体
例としては超電導現象といった典型的なものが周知であ
るが、これは物質固有の状態であり、外界からこれをコ
ントロールする技術は未だ見出されていない。Specifically, there are a method of eliminating impurities which are scattering sources of carriers as much as possible, and a method of bringing carriers into a coherent state. However, since the operation of removing impurities and raising the purity involves extremely technical difficulties, the cost is enormous, the versatility is poor, and it is practically impossible. Although a typical example of a coherent state such as a superconducting phenomenon is well known, this is a state inherent to a substance, and a technique for controlling the state from the outside has not yet been found.

【０００８】[0008]

【発明の開示】上記の問題点に鑑みて、本発明者は研究
を鋭意押し進めていった結果、金属−金属酸化物の系か
らなるキャリア注入装置を用いて処理材料にキャリアを
注入すると、如何なる材料の場合においても効果的に電
気伝導性の向上が図られる知見を得た。DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventor has made intensive studies and as a result, when a carrier is injected into a processing material using a carrier injection device made of a metal-metal oxide system, any problem will occur. It has been found that even in the case of a material, the electrical conductivity can be effectively improved.

【０００９】即ち、金属−金属酸化物の系からなるキャ
リア注入装置によってキャリアが処理材料に注入され、
この処理材料の電気伝導性の向上が図られる様子を図１
及び図２を用いて説明する。図１はキャリア注入装置の
エネルギー空間での作用を模式的に表した説明図、図２
はキャリア注入装置の実空間における作用を模式的に表
した説明図である。That is, a carrier is injected into a processing material by a carrier injection device comprising a metal-metal oxide system,
FIG. 1 shows how the electrical conductivity of the processing material is improved.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the action of the carrier injection device in the energy space, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an operation of the carrier injection device in a real space.

【００１０】各図中、１，２は金属層、３は金属微粒子
層、４，５は金属微粒子層３の表面に形成された酸化皮
膜による障壁、ｐ，ｑ，ｒはそれぞれ、各金属層のフェ
ルミ準位を示すものである。上記の如く酸化皮膜を介在
させた複数の金属層からなるキャリア注入装置では、図
１に示す如く、金属層１の準位ｐから金属微粒子層３の
準位ｑへと矢印の向きに電子がトンネル効果により移動
する。又、金属微粒子層３の準位ｑから金属層２の準位
ｒへと矢印の向きに電子がトンネル効果により移動し、
この結果、金属微粒子層３には励起状態にある電子とホ
ールが生成する。In the figures, reference numerals 1 and 2 denote metal layers, 3 denotes a metal fine particle layer, 4 and 5 denote barriers formed by an oxide film formed on the surface of the metal fine particle layer 3, and p, q and r denote respective metal layers. This shows the Fermi level of. As described above, in the carrier injection device including a plurality of metal layers with an oxide film interposed therebetween, as shown in FIG. 1, electrons move from the level p of the metal layer 1 to the level q of the metal fine particle layer 3 in the direction of the arrow. Move by tunnel effect. Also, electrons move from the level q of the metal fine particle layer 3 to the level r of the metal layer 2 in the direction of the arrow by a tunnel effect,
As a result, electrons and holes in an excited state are generated in the metal fine particle layer 3.

【００１１】この様にして生成された励起状態のキャリ
ア（電子とホール）は、高い活性作用を示す為、この状
態で金属微粒子層３に障壁を介して処理材料（絶縁体、
半導体、金属等）を接触させることにより、容易にキャ
リアが処理材料に注入され、処理材料の電気伝導率が増
大するのである。上記の様な現象を実空間で考えた場
合、これは図２により説明される。The carriers (electrons and holes) in the excited state thus generated exhibit a high activity, and in this state, the processing material (insulator,
Carriers are easily injected into the processing material by bringing them into contact with each other (semiconductor, metal, etc.), and the electrical conductivity of the processing material increases. When the above-mentioned phenomenon is considered in a real space, this is described with reference to FIG.

【００１２】先ず、トンネル効果により図中の左方から
侵入したキャリアは、金属微粒子層３内において障壁
４，５の間を激しく反跳する。その結果、光のファブリ
・ペロー共振器と同様の原理により、障壁間でキャリア
がコヒーレント状態になる。尚、これは共鳴トンネル現
象と称されている。即ち、図２に示す如くのキャリア注
入装置によれば、キャリアは共鳴トンネル現象により容
易にコヒーレント状態となり、エネルギー障壁を通過で
きる確率が飛躍的に増大し、即ち、処理材料に注入され
易い状態となる。そして、この状態で金属微粒子層３に
障壁を介して処理材料（絶縁体、半導体、金属等）を接
触させることにより、効果的にキャリア（電子とホー
ル）が処理材料に注入され、処理材料の電気伝導率が増
大するのである。First, carriers that have entered from the left side in the figure due to the tunnel effect violently recoil between the barriers 4 and 5 in the metal fine particle layer 3. As a result, carriers become coherent between the barriers according to the same principle as that of the optical Fabry-Perot resonator. This is called a resonance tunnel phenomenon. In other words, according to the carrier injection device as shown in FIG. 2, the carriers are easily brought into a coherent state by the resonance tunnel phenomenon, and the probability of passing through the energy barrier is dramatically increased. Become. Then, by bringing a processing material (insulator, semiconductor, metal, etc.) into contact with the metal fine particle layer 3 through a barrier in this state, carriers (electrons and holes) are effectively injected into the processing material, and The electrical conductivity increases.

【００１３】しかも、共鳴トンネル現象により注入され
たキャリアは、処理材料内においてもコヒーレント状態
にある為、一層電気伝導性が高められるのである。上記
の説明から容易に推察できる様に、二つ以上のポテンシ
ャル障壁を有する金属又は半導体を備えたキャリア注入
装置を用いて導通処理を施せば、処理材料の電気伝導率
を飛躍的に増大できる様になる。In addition, since the carriers injected by the resonance tunnel phenomenon are in a coherent state even in the processing material, the electric conductivity is further enhanced. As can be easily inferred from the above description, if the conduction treatment is performed using a carrier injection device provided with a metal or semiconductor having two or more potential barriers, the electric conductivity of the treated material can be dramatically increased. become.

【００１４】本発明は上記の知見に鑑みて成されたもの
であり、本発明の第１の目的は、簡単な処理により、絶
縁体、半導体、更には金属の電気伝導性の向上が図れる
技術を提供することである。又、本発明の第２の目的
は、導通状態が長期的に持続する各種工業材料を提供す
ることである。The present invention has been made in view of the above findings, and a first object of the present invention is to improve the electrical conductivity of an insulator, a semiconductor, and a metal by a simple process. It is to provide. A second object of the present invention is to provide various industrial materials whose conduction state is maintained for a long time.

【００１５】上記本発明の目的は、処理材料にキャリア
を注入するのに用いられる装置であって、 前記処理材料
に当接する導体又は半導体からなる第１の部材と、 この
第１の部材に当接する導体からなる第２の部材と、 前記
第１の部材の表層部であって前記処理材料に当接する
側、および前記第１の部材の表層部であって前記第２の
部材が当接する側に構成された、キャリアの移動を阻止
する厚さ１０μｍ以下の障壁とを備え、 前記第１の部材
は前記障壁を介して前記処理材料に当接し、かつ、前記
第２の部材は前記障壁を介して前記第１の部材に当接す
るよう構成されてなることを特徴とするキャリア注入装
置によって達成される。又、処理材料にキャリアを注入
するのに用いられる方法であって、 前記処理材料に当接
する導体又は半導体からなる第１の部材と、この第１の
部材に当接する導体からなる第２の部材と、前記第１の
部材の表層部であって前記処理材料に当接する側、およ
び前記第１の部材の表層部であって前記第２の部材が当
接する側に構成された、キャリアの移動を阻止する厚さ
１０μｍ以下の障壁とを備え、前記第１の部材は前記障
壁を介して前記処理材料に当接し、かつ、前記第２の部
材は前記障壁を介して前記第１の部材に当接するよう構
成されてなるキャリア注入装置における前記障壁に対し
て前記処理材料を接触させ、この状態で前記第２の部材
と前記処理材料とを電気的に接続することを特徴とする
キャリア注入方法によって達成される。[0015] The object of the present invention is to provide a carrier for a processing material.
An apparatus for injecting the treatment material , wherein the processing material
A first member made of a conductor or semiconductor in contact, this
A second member made of a contact with the conductor to the first member, the
A surface portion of the first member, which is in contact with the processing material
Side, and a surface layer portion of the first member, wherein the second member
Prevents carrier movement, configured on the side where the member abuts
A first barrier member having a thickness of 10 μm or less.
Abuts on the processing material through the barrier, and
The second member contacts the first member through the barrier
This is achieved by a carrier injection device characterized by being configured as described above. Also, inject carrier into processing material
The method of contacting the processing material
A first member made of a conductor or a semiconductor
A second member made of a conductor abutting the member;
A surface layer portion of the member that is in contact with the processing material, and
And the second member is a surface layer of the first member.
Thickness configured on the contact side to prevent carrier movement
A barrier of 10 μm or less;
Abutting the processing material via a wall, and the second part
The material is configured to abut the first member through the barrier.
For the barrier in the carrier injection device formed
The carrier injection method is characterized in that the processing material is brought into contact with the substrate and the second member and the processing material are electrically connected in this state.

【００１６】尚、上記の発明において、障壁は酸化膜で
構成することができ、又、第１の部材は、Ｎｂ，Ｔａ，
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｚ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｓｅの群の中から選
ばれる素材を用いて構成でき、そして第２の部材は、Ａ
ｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌの群の中から選ばれる素材
を用いて構成できる。In the above invention, the barrier can be constituted by an oxide film, and the first member is made of Nb, Ta,
Zr, Ti, Te, Ni, Co, Cr, Sn, Al, Z
n, Fe, Cu, Si, C, Ge, Se, and a material selected from the group consisting of Se.
u, Pt, Ag, Cu, and Al.

【００１７】即ち、キャリアの移動を阻止する障壁とし
ては、金属の表面に自然発生的、もしくは人為的に形成
される絶縁性の酸化皮膜を利用するのが最も簡便、か
つ、低コストである。そして、絶縁性の酸化皮膜が形成
される第１の部材に金属を採用した場合に、その種類は
何ら限定されるものではないが、製造に掛かる手間を考
慮すると、Ｎｂ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｃｕの単体、又は
これらを組成とする合金が好ましく、そして、この第１
の部材の形状・様態としては、粒状、延線状、シート状
等が考えられる。 That is, it is the simplest and cheapest method to use an insulating oxide film which is naturally or artificially formed on the surface of a metal as a barrier for preventing carrier movement. When a metal is used for the first member on which the insulating oxide film is formed, the type of the metal is not limited at all, but Nb, Ta, Zr, Ti , Te, Ni, C
A simple substance of o, Cr, Sn, Al, Zn, Fe and Cu, or an alloy containing these elements is preferable.
Examples of the shape and form of the member include a granular shape, a drawn wire shape, and a sheet shape .

【００１８】酸化皮膜同士の間隔、即ち第１の部材の厚
みについても特に規定はないが、作用効率を考慮する
と、２ｍｍ以下であることが好ましく、共鳴トンネル効
果を期待する場合には、５００μｍ以下であることが特
に好ましい。第１の部材に構成された障壁に当接させる
第２の部材に関しても、その種類は何ら限定されない
が、実用性を考慮すると、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｓｉの単体、又はこれらを組成
とする合金が好ましい。The distance between the oxide films, that is, the thickness of the first member is not particularly limited, but is preferably 2 mm or less in consideration of the operation efficiency, and 500 μm or less when a resonance tunnel effect is expected. Is particularly preferred. The type of the second member to be brought into contact with the barrier formed on the first member is not limited at all, but considering practicality, Ag, Al, Cu, Fe, N
A simple substance of i, Cr, Zn, Sn, and Si, or an alloy containing these elements is preferable.

【００１９】特に、第２の部材が電極を兼ねる場合に
は、表面に酸化皮膜が形成された、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，
Ｃｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｓ
ｎ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｅの単体粒子、又はこれらを組成と
する合金粒子を圧縮成形したもの、更にはＡｇ，Ａｌ，
Ｃｕ等に先の金属粒子を埋め込んだものが使用できる。
尚、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅにあっては、酸化皮膜が表面に形
成された線材を撚り合わせることによっても、本発明の
キャリア注入装置を得ることができるが、これらの金属
粉末の混合物を圧縮成形することによりキャリア注入装
置を構成しても良く、金属箔で覆われた構造のキャリア
注入装置とすることも可能である。In particular, when the second member also functions as an electrode, Fe, Ni, Cr,
Co, Ti, Zr, Ta, Nb, Zn, Al, Cu, S
Single particles of n, Si, Ge, Se or alloy particles composed of these are compression molded, and further, Ag, Al,
What embedded the said metal particle in Cu etc. can be used.
In the case of Cu, Al, and Fe, the carrier injection device of the present invention can be obtained by twisting a wire having an oxide film formed on the surface. However, a mixture of these metal powders is compression-molded. By doing so, a carrier injection device may be configured, and a carrier injection device having a structure covered with a metal foil may be used.

【００２０】又、上記本発明の目的は、処理材料にキャ
リアを注入して得たキャリア注入体であって、 前記処理
材料に当接する導体又は半導体からなる第１の部材と、
この第１の部材に当接する導体からなる第２の部材と、
前記第１の部材の表層部であって前記処理材料に当接す
る側、および前記第１の部材の表層部であって前記第２
の部材が当接する側に構成された、キャリアの移動を阻
止する厚さ１０μｍ以下の障壁とを備え、前記第１の部
材は前記障壁を介して前記処理材料に当接し、かつ、前
記第２の部材は前記障壁を介して前記第１の部材に当接
するよう構成されてなるキャリア注入装置における前記
障壁に対して前記処理材料を接触させ、この状態で前記
第２の部材と前記処理材料とを電気的に接続し、前記処
理材料にキャリアを注入して得たことを特徴とするキャ
リア注入体によって達成される。Further, the object of the present invention is to provide a treatment material with a cap.
A carrier injection body obtained by injecting rear, wherein the carrier injection body
A first member made of a conductor or a semiconductor in contact with the material,
A second member made of a conductor contacting the first member;
A surface portion of the first member, which is in contact with the processing material;
Side, and the surface layer of the first member, wherein the second layer
The movement of the carrier, which is configured on the side where
And a barrier having a thickness of 10 μm or less.
The material abuts the processing material through the barrier and
The second member abuts on the first member via the barrier.
The carrier injection device is configured to
The processing material is brought into contact with a barrier, and in this state,
Electrically connecting the second member to the processing material,
This is achieved by a carrier injection body obtained by injecting a carrier into a physical material .

【００２１】尚、処理材料としては絶縁材料、半導体材
料あるいは導体材料を挙げることができる。即ち、本発
明のキャリア注入技術に依れば、どの様な絶縁材料であ
っても導電性の向上が図れ、何らその種類を限定される
ものではないが、実用的見地から、特に高分子材料及び
ガラス類がその対象となる。高分子材料は具体的に、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、エ
ステル系樹脂、イミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ
素系樹脂、エチレン系樹脂、シリコン系樹脂等が挙げら
れ、これらを繊維状、フィルム状、シート状あるいはホ
ース状に加工したものが使用される。Incidentally, examples of the processing material include an insulating material, a semiconductor material and a conductor material. That is, according to the carrier injection technique of the present invention, any kind of insulating material can improve the conductivity, and the kind of the material is not limited at all. And glass. Specific examples of the polymer material include olefin resins such as polyethylene and polypropylene, ester resins, imide resins, vinyl chloride resins, fluorine resins, ethylene resins, and silicone resins. What is processed into a film shape, a sheet shape or a hose shape is used.

【００２２】又、絶縁材料の厚みは、キャリア注入装置
を接触させたときのキャリアの侵入距離との関係から２
００μｍ以下であることが好ましい。半導体に関して
は、本発明のキャリア注入技術は、Ｓｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｓ
ｅをベースとしたものや、ＧａＮ，ＧａＰ，ＧａＡｓ，
ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，Ｃｄ
Ｔｅ，ＺｎＳ，ＺｎＳｂ，ＺｎＴｅ等の化合物に対して
特に有効である。尚、本発明のキャリア注入技術により
処理された半導体材料を、Ｓｉ，ＧａＡｓを使用した太
陽電池の電極とした場合、高いエネルギー変換効率が得
られる。又、トランジスタ素子の電極に用いた場合にも
効果的である。Further, the thickness of the insulating material is determined by the relationship with the distance of penetration of the carrier when the carrier injection device is brought into contact with the insulating material.
It is preferably not more than 00 μm. For semiconductors, the carrier injection technique of the present invention is based on Si, C, Ge, S
e, GaN, GaP, GaAs,
InP, InAs, InSb, CdS, CdSe, Cd
It is particularly effective for compounds such as Te, ZnS, ZnSb, and ZnTe. When the semiconductor material processed by the carrier injection technique of the present invention is used as an electrode of a solar cell using Si or GaAs, high energy conversion efficiency can be obtained. It is also effective when used for an electrode of a transistor element.

【００２３】導体（金属）に関しても、何らその種類を
限定されるものではないが、実用的見地から送電線や電
機・電子回路等に使用される線材が適用の対象となる。
具体的には、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｆｅの単体、又
はこれらを組成とする合金等が挙げられる。尚、Ｃｕ，
Ａｌ，Ｆｅには絶縁性の酸化皮膜がその表面に形成され
るので、キャリア注入装置側の使用にも、又、キャリア
注入体（線材）としての対象にもなる。The type of the conductor (metal) is not limited at all, but a wire used for a transmission line, an electric machine, an electronic circuit, or the like is applied from a practical viewpoint.
Specifically, a simple substance of Cu, Al, Ag, Au, and Fe, or an alloy having these compositions may be used. In addition, Cu,
Since an insulating oxide film is formed on the surface of Al and Fe, it can be used as a carrier injection device or as a carrier injection body (wire).

【００２４】キャリア注入装置の効果を増大させる為に
は、線材の径、又は厚みが極力小さいことが望ましく、
特に５００μｍ以下であることが好ましい。尚、心電図
や脳波の測定に際しては、人体に電極を接触させるが、
本発明のキャリア注入技術が、人体の電気的計測や治療
に使用された場合には特に効果がある。即ち、従来は電
極と人体との接触による電気抵抗を低減させる為、人体
に導電性物質を塗布した後、電極を貼付していたが、人
体と電極との間にキャパシタンスが存在する為に、電流
が時間の経過と共に減衰することを避けられず、高い精
度での測定が難しかった。しかしながら、本発明のキャ
リア注入技術を使用した場合には、人体と電極との間の
キャパシタンスが無視できる様になるので、電流値が安
定し、能率良く精確な測定が行える様になる。In order to increase the effect of the carrier injection device, it is desirable that the diameter or thickness of the wire is as small as possible.
It is particularly preferable that the thickness be 500 μm or less. When measuring electrocardiograms and brain waves, the electrodes are brought into contact with the human body.
The carrier injection technique of the present invention is particularly effective when used for electrical measurement and treatment of the human body. That is, conventionally, in order to reduce the electrical resistance due to the contact between the electrode and the human body, after applying a conductive substance to the human body, the electrode was pasted, but because there is capacitance between the human body and the electrode, It is inevitable that the current attenuates over time, and it is difficult to measure with high accuracy. However, when the carrier injection technique of the present invention is used, the capacitance between the human body and the electrode becomes negligible, so that the current value is stabilized and efficient and accurate measurement can be performed.

【００２５】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説
明する。Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.

【００２６】[0026]

【実施例】【Example】

〔実施例１〕図３〜図５は本発明の第１実施例に係るも
のであり、図３は本発明の装置の概略図、図４は本発明
の装置により処理された材料の導電性を示すグラフ、図
５は本発明の装置により処理された材料のＶ−Ｉ特性を
示すグラフである。[Embodiment 1] FIGS. 3 to 5 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of the apparatus of the present invention, and FIG. 4 is the conductivity of the material processed by the apparatus of the present invention. FIG. 5 is a graph showing the VI characteristics of the material processed by the apparatus of the present invention.

【００２７】各図中、１０，１１は対向配設された一対
のアルミニウム製電極板、１２は表面に絶縁性の酸化皮
膜が形成されたＮｂ粒子、１３は４５μｍ厚の低密度ポ
リエチレンフィルムである。尚、１４は直流電源、１５
は電流計、１６は電圧計である。即ち、本発明のキャリ
ア注入装置は電極板１０と酸化皮膜が形成されたＮｂ粒
子１２とから構成されており、このＮｂ粒子１２は、１
００メッシュのＮｂ粒子を真空電気炉で１３００℃に加
熱して還元した後、空気中において３００℃で約３０分
間加熱して表面を酸化させ、表面にＮｂ₂ ０₅ からなる
絶縁性の酸化皮膜を形成させたものである。In each of the figures, reference numerals 10 and 11 denote a pair of aluminum electrode plates disposed opposite to each other, 12 denotes Nb particles having an insulating oxide film formed on the surface, and 13 denotes a low-density polyethylene film having a thickness of 45 μm. . 14 is a DC power supply, 15
Is an ammeter and 16 is a voltmeter. That is, the carrier injection device of the present invention includes the electrode plate 10 and the Nb particles 12 on which the oxide film is formed.
00 After the Nb mesh particles was reduced by heating to 1300 ° C. in a vacuum electric furnace, and heated for about 30 minutes at 300 ° C. in air to oxidize the surface, an insulating oxide film made of Nb ₂ 0 ₅ on a surface Is formed.

【００２８】そして、図３に示す如く、低密度ポリエチ
レンフィルム１３がＮｂ粒子１２に覆い被さる様にアル
ミニウム製電極板１０上に配置され、そしてアルミニウ
ム製電極板１０を低密度ポリエチレンフィルム１３に対
して接触させ、アルミニウム製電極板１０とアルミニウ
ム製電極板１１との間で電気的接続させることによっ
て、本発明のキャリア注入装置による処理が完了し、低
密度ポリエチレンフィルム１３は導電性を示すようにな
る。Then, as shown in FIG. 3, the low-density polyethylene film 13 is disposed on the aluminum electrode plate 10 so as to cover the Nb particles 12, and the aluminum electrode plate 10 is placed on the low-density polyethylene film 13. The contact and electrical connection between the aluminum electrode plate 10 and the aluminum electrode plate 11 complete the treatment by the carrier injection device of the present invention, and the low-density polyethylene film 13 becomes conductive. .

【００２９】そして、上記の如く処理された低密度ポリ
エチレンフィルムの電気伝導率を次の様にして測定し
た。先ず、電源１４により電圧（１０Ｖ）を印加した状
態で、初めはポリエチレンフィルム１３と電極板１１を
離間させておき、続いて、ポリエチレンフィルム１３と
電極板１１を接触させ、この後、またポリエチレンフィ
ルム１３と電極板１１を離間させた。そして、そのとき
の電極板１０，１１間の電圧の変化を電圧計１６により
測定した。この結果を図４に示す。Then, the electrical conductivity of the low-density polyethylene film treated as described above was measured as follows. First, with the voltage (10 V) applied by the power supply 14, the polyethylene film 13 and the electrode plate 11 are separated at first, and then the polyethylene film 13 and the electrode plate 11 are brought into contact with each other. 13 and the electrode plate 11 were separated. Then, a change in the voltage between the electrode plates 10 and 11 at that time was measured by the voltmeter 16. The result is shown in FIG.

【００３０】これによれば、電極板１１とポリエチレン
フィルム１３が離間しているときには電極板１０，１１
間には電流が流れていない状態であり、電圧は１０Ｖを
示しているが、ポリエチレンフィルム１３に電極板１１
を接触させた瞬間において、通常は完全な絶縁性を示す
ポリエチレンフィルム１３が良導体であるかの如く通電
し（図４中、ＯＮで示す時点から通電し）、電圧が瞬時
に降下している。これを抵抗値に換算すると、１０⁸ Ω
を遙に上回るポリエチレンフィルムの電気抵抗が僅か５
Ωにまで激減していた。According to this, when the electrode plate 11 and the polyethylene film 13 are separated from each other, the electrode plates 10, 11
No current is flowing between them, and the voltage shows 10 V.
At the moment when is brought into contact, the polyethylene film 13 which normally has perfect insulation is energized as if it is a good conductor (the energization is started from the time indicated by ON in FIG. 4), and the voltage instantaneously drops. When converted to a resistance value, 10 ⁸ Ω
The electrical resistance of the polyethylene film far exceeds
It was drastically reduced to Ω.

【００３１】尚、このときの電界強度は約１６０Ｖ／ｃ
ｍであったが、この様な導通現象は電界が１Ｖ／ｃｍ程
度の弱い状態においても観察された。更に、この導通現
象がイオンに因るものではないことを確認する為、温度
をパラメータとして、導通状態におけるポリエチレンフ
ィルム１３の電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性を調べた。この
結果、図５に示される如く常温から−４０℃の範囲にお
いて電気伝導率には大きな変化は観られず、従って、導
通現象がイオンに因り引き起こされたものではないこと
が判る。The electric field strength at this time is about 160 V / c.
m, but such a conduction phenomenon was observed even when the electric field was as weak as about 1 V / cm. Further, in order to confirm that this conduction phenomenon was not caused by ions, the voltage-current (VI) characteristics of the polyethylene film 13 in the conduction state were examined using temperature as a parameter. As a result, as shown in FIG. 5, no significant change was observed in the electric conductivity in the range from room temperature to −40 ° C., and it was found that the conduction phenomenon was not caused by ions.

【００３２】そして、一度導電性のものとしたポリエチ
レンフィルムに、Ｎｂ粒子を取り除いた状態で電圧を印
加しても導電性を示しており、これは二カ月間空気中に
放置したものを調べても同様な特性を示した。従って、
本発明により処理された材料は一時的に導電性を持った
ものではなく、持続性を持つものであることが判る。
又、低密度ポリエチレンフィルムの代わりに高密度ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリイミ
ド、テフロン、ポリスチレン等の絶縁性の樹脂からなる
フィルムやシート、あるいは雲母などのセラミックスか
らなるフィルムやシートを用いて同様の測定を行った
が、何ずれの場合にも先の低密度ポリエチレンフィルム
と同じく導通現象が観察された。The polyethylene film, which had once been made conductive, showed conductivity even when a voltage was applied in a state where Nb particles had been removed. Also showed similar characteristics. Therefore,
It can be seen that the material treated according to the present invention is not temporarily conductive, but is persistent.
In addition, the same measurement is performed using a film or sheet made of an insulating resin such as high-density polyethylene, polypropylene, polyester, polyimide, Teflon, or polystyrene or a film or sheet made of ceramics such as mica instead of the low-density polyethylene film. In any case, a conduction phenomenon was observed as in the case of the low-density polyethylene film.

【００３３】上記の如く、本発明の技術によれば、絶縁
体の材料が導電性のものに変換される。 〔実施例２〕実施例１と同じ装置を用いて、半導体材料
に対して同様な処理を施し、その電気伝導率の変化を調
べた。尚、半導体としては純度９９．９９％で５ｍｍ厚
のシリコンブロック、及び７００〜８００℃にて焼成し
た１ｍｍ厚のガラス質カーボンシートが使用された。As described above, according to the technique of the present invention, the material of the insulator is converted to a conductive material. Example 2 Using the same apparatus as in Example 1, the same treatment was applied to the semiconductor material, and the change in the electrical conductivity was examined. As the semiconductor, a silicon block having a purity of 99.99% and a thickness of 5 mm, and a 1 mm thick vitreous carbon sheet fired at 700 to 800 ° C. were used.

【００３４】未処理のシリコンブロックの電気抵抗は前
記実施例と同様にして測定したところ２×１０³ Ωであ
ったが、図３の装置を用いて処理したシリコンブロック
の電気抵抗は３００Ωにまで減少していた。又、ガラス
質カーボンシートについても同様に行ったところ、未処
理のものでは２０Ωを示したが、処理済みのものでは５
Ωにまで減少していた。The electrical resistance of the untreated silicon block was 2 × 10 ³ Ω when measured in the same manner as in the above embodiment, but the electrical resistance of the silicon block treated using the apparatus of FIG. 3 was up to 300 Ω. Had decreased. In addition, when the same treatment was performed for the vitreous carbon sheet, 20Ω was shown for the untreated sheet, but 5Ω for the treated sheet.
To Ω.

【００３５】この結果、本発明の技術は半導体材料に対
してもその導電性を効果的に向上させることが判る。 〔実施例３〕図６は、本発明の第３実施例を示すもので
ある。各図中、２０，２１は、例えば幅１ｃｍ、厚み２
０μｍにカットされたアルミニウム箔から構成されてい
る一対の金属板であり、２２は金属板２０，２１の間に
配置された実施例１と同様な酸化皮膜を有するＮｂ粒子
である。尚、２３は直流電源、２４は電流計、２５は電
圧計である。As a result, it can be seen that the technology of the present invention effectively improves the conductivity of a semiconductor material. [Embodiment 3] FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In each figure, 20 and 21 are, for example, 1 cm in width and 2 in thickness.
A pair of metal plates made of an aluminum foil cut to 0 μm is provided. Nb particles 22 having an oxide film similar to that of the first embodiment are disposed between the metal plates 20 and 21. In addition, 23 is a DC power supply, 24 is an ammeter, and 25 is a voltmeter.

【００３６】そして、実施例１と同様な処理を行った
後、Ｎｂ粒子２２を除去し、直流電源２３により１．０
Ａの電流を流し、電流計２４と電圧計２５を用いた四端
子法により金属板の電位差を測定した。この結果、未処
理の場合に比べて処理済みのものは電位差が４．５％も
減少しており、本発明のキャリア注入技術が金属に対し
ても極めて有効であることが判る。Then, after performing the same processing as in Example 1, the Nb particles 22 are removed, and
A current was passed, and the potential difference between the metal plates was measured by a four-terminal method using an ammeter 24 and a voltmeter 25. As a result, the potential difference of the treated one is 4.5% smaller than that of the untreated one, and it is understood that the carrier injection technique of the present invention is extremely effective for metals.

【００３７】〔実施例４〕径が２０μｍの銅線を５０本
使用し、各線が互いに接触する様に撚り合わせ一体化し
たものを準備した。そして、この撚り線の電気伝導率を
四端子法（電流２．５Ａ）で測定した。続いて、撚り線
を１７０℃にて約２０分間空気中で加熱し、銅線の表面
にＣｕＯからなる絶縁性の酸化皮膜を形成し、本発明の
処理を行う為に両端間を電気的に接続した。そして、こ
の処理済みの撚り線の電気伝導率を四端子法（電流２．
５Ａ）で測定した。Example 4 Fifty copper wires having a diameter of 20 μm were used, and each wire was twisted and integrated so as to be in contact with each other. Then, the electric conductivity of the stranded wire was measured by a four-terminal method (current 2.5 A). Subsequently, the stranded wire is heated in air at 170 ° C. for about 20 minutes to form an insulating oxide film made of CuO on the surface of the copper wire, and electrically connect both ends to perform the treatment of the present invention. Connected. Then, the electric conductivity of the treated stranded wire is determined by the four-terminal method (current 2.
5A).

【００３８】この結果、処理前後の電位差は処理後が処
理前の約１／１０となり、導電性が顕著に向上したこと
が判る。 〔実施例５〕電極としてアルミニウム箔を用い、又、金
属粒子として１００メッシュのＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃ
ｒ，Ｃｕを用いて、実施例１と同様な操作を行った。As a result, the potential difference before and after the treatment was about 1/10 of that before and after the treatment, indicating that the conductivity was significantly improved. Example 5 Aluminum foil was used as an electrode, and 100 meshes of Fe, Ni, Co, and C were used as metal particles.
The same operation as in Example 1 was performed using r and Cu.

【００３９】尚、金属粒子は、８００℃のＨ₂ 気流内で
還元した後、更に空気中で２００℃で１５分間加熱して
表面に酸化皮膜を形成させた。又、絶縁体としては低密
度ポリエチレンフィルムの代わりに高密度ポリエチレン
フィルムを使用している。この結果、何れの金属粒子を
用いたキャリア注入装置でも絶縁材料の電気抵抗を著し
く低下させ、例えば１０⁸ Ω以上であったものが、約１
〜１０Ωまで急激に低下していた。The metal particles were reduced in a stream of H _{2 at} 800 ° C. and then heated at 200 ° C. for 15 minutes in air to form an oxide film on the surface. Also, a high-density polyethylene film is used instead of a low-density polyethylene film as an insulator. As a result, significantly reduce the electrical resistance of the insulating material in carrier injection device using any of the metal particles, those were for example 10 ⁸ Omega least about 1
It rapidly dropped to 10 to 10Ω.

【００４０】〔実施例６〕表面に酸化皮膜が構成された
Ｎｂ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｔｉ又はＦｅからなる金属粒
子と、２００メッシュのＡｇ，Ｃｕ又はＡｌの微粒子と
を混合し、これを３００ａｔｍで加圧して、圧縮成形す
ることにより、外径２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのペレットを
構成した。[Embodiment 6] Metal particles composed of Nb, Ni, Cr, Co, Ti or Fe having an oxide film formed on the surface thereof and 200-mesh Ag, Cu or Al fine particles were mixed. A pellet having an outer diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm was formed by pressurizing at 300 atm and compression molding.

【００４１】尚、金属粒子と微粒子との混合比は、微粒
子を１００重量部とした場合に金属粒子が１０重量部、
２０重量部、４０重量部、６０重量部である。そして、
電極板にはアルミニウム箔を、又、処理材料としては４
０μｍ厚の高密度ポリエチレンフィルムを用い、実施例
１と同様な操作を行った。この結果、何れのペレットが
用いられても、高密度ポリエチレンフィルムの電気伝導
性は著しく向上しており、１０⁸ Ω以上であったもの
が、約１〜１０Ωまで急激に低下していた。The mixing ratio between the metal particles and the fine particles is such that when the fine particles are 100 parts by weight, the metal particles are 10 parts by weight,
20 parts by weight, 40 parts by weight, and 60 parts by weight. And
Aluminum foil is used for the electrode plate, and 4
The same operation as in Example 1 was performed using a high-density polyethylene film having a thickness of 0 μm. As a result, no matter which pellet was used, the electrical conductivity of the high-density polyethylene film was remarkably improved, and the electrical conductivity of the high-density polyethylene film was 10 ⁸ Ω or more, but sharply decreased to about 1 to 10 Ω.

【００４２】〔実施例７〕実施例１と同様にして表面に
酸化皮膜が形成されたＮｂ粒子を得た。これを３００ａ
ｔｍで加圧して、外径２０ｍｍ、厚さ３ｍｍのペレット
状に成形した。そして、図３の装置においてＮｂ粒子の
代わりに、このペレット状の酸化物を配置し、更に処理
材料として高密度ポリエチレンフィルムを用い、そして
実施例１と同様な処理を行い、電気抵抗を測定した。Example 7 Nb particles having an oxide film formed on the surface were obtained in the same manner as in Example 1. This is 300a
It was pressed at tm to form a pellet having an outer diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm. Then, instead of the Nb particles, the oxide in the form of pellets was arranged in the apparatus of FIG. 3, a high-density polyethylene film was further used as a processing material, and the same processing as in Example 1 was performed to measure the electric resistance. .

【００４３】この結果、１０⁸ Ω以上であったフィルム
の電気抵抗は５Ωにまで低下していた。 〔実施例８〕図７及び図８は本発明の第８実施例にかか
るものであり、図７は本発明の装置の概略図、図８は本
発明の装置により処理された物質の電気抵抗の大きさを
示すグラフである。As a result, the electric resistance of the film having a resistance of 10 ⁸ Ω or more was reduced to 5 Ω. [Embodiment 8] FIGS. 7 and 8 relate to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic view of the apparatus of the present invention, and FIG. 8 is the electric resistance of a substance processed by the apparatus of the present invention. 5 is a graph showing the size of the graph.

【００４４】図中、３０はアルミニウム箔からなる電極
板、３１は表面に酸化皮膜が構成されたＮｂ粒子、３２
は計測用のテスタ、３３はリード線である。この実施例
８は人体に対して適用したものである。即ち、本発明の
キャリア注入技術が人体の様な有機体に与える影響につ
いて測定した。手順としては、電極板３０の上にＮｂ粒
子３１を載置し、更にこのＮｂ粒子３１に指腹を載せ、
そして電極板３０にテスタ３２から延びるリード線を接
続し、又、指にもテスタ３２からのリード線３３端子を
接触させた。In the figure, 30 is an electrode plate made of aluminum foil, 31 is Nb particles having an oxide film on the surface, 32
Is a tester for measurement, and 33 is a lead wire. The eighth embodiment is applied to a human body. That is, the effect of the carrier injection technique of the present invention on an organism such as a human body was measured. As a procedure, the Nb particles 31 are placed on the electrode plate 30, and a finger pad is further placed on the Nb particles 31.
Then, a lead wire extending from the tester 32 was connected to the electrode plate 30, and a lead wire 33 terminal from the tester 32 was also brought into contact with a finger.

【００４５】上記の如くして測定を行い、図８に示す様
な結果を得た。ここで、曲線αはＮｂ粒子を用いないと
きに測定した抵抗値の時間変化であり、キャパシタンス
がアルミニウム箔電極板と指腹の間に存在する為に、抵
抗値は時間の経過と共に増大する。しかしながら、Ｎｂ
粒子を用いた場合には、曲線βに示される如く抵抗値が
安定する様になり、寧ろ曲線αの場合とは逆に減少する
傾向さえ観られる。The measurement was performed as described above, and the results as shown in FIG. 8 were obtained. Here, the curve α is a time change of the resistance value measured when the Nb particles are not used, and the resistance value increases with time because the capacitance exists between the aluminum foil electrode plate and the finger pad. However, Nb
In the case where particles are used, the resistance value becomes stable as shown by the curve β, and even the tendency to decrease contrary to the case of the curve α is observed.

【００４６】〔実施例９〕シート状のα−クロロアクリ
ロニトリルを成形してなる材料をＮ₂ 気流中で、９５０
℃に加熱し、厚さ１ｍｍのガラス質カーボンシートを得
た。そして、このカーボンシートの表面に約１０μｍ厚
でα−クロロアクリロニトリルをコーティングした。更
に、これを６００℃に加熱・焼成して、先のカーボンシ
ートの表面に絶縁性の皮膜を形成した。Example 9 A material obtained by molding α-chloroacrylonitrile in the form of a sheet was placed in an N ₂ stream at 950.
C. to obtain a vitreous carbon sheet having a thickness of 1 mm. Then, the surface of the carbon sheet was coated with α-chloroacrylonitrile at a thickness of about 10 μm. Further, this was heated and baked at 600 ° C. to form an insulating film on the surface of the carbon sheet.

【００４７】最後に、この絶縁性皮膜が形成されたカー
ボンシートを１ｍｍ×１ｍｍの大きさに破砕してカーボ
ン粒子とした。上記の如くして得られたカーボン粒子を
図３の装置におけるＮｂ粒子の代わりに用い、又、キャ
リア被注入体として４０μｍ厚の高密度ポリエチレンフ
ィルムを用い、実施例１と同様な処理を行った。Finally, the carbon sheet on which the insulating film was formed was crushed into a size of 1 mm × 1 mm to obtain carbon particles. The carbon particles obtained as described above were used in place of the Nb particles in the apparatus of FIG. 3, and the same treatment as in Example 1 was performed using a high-density polyethylene film having a thickness of 40 μm as a carrier injection object. .

【００４８】この結果、１０⁸ Ω以上の高密度ポリエチ
レンフィルムの電気抵抗が５０Ωにまで低下していた。As a result, the electrical resistance of the high-density polyethylene film of 10 ⁸ Ω or more was reduced to 50 Ω.

【００４９】[0049]

【効果】極めて簡単な処理により導電性の向上を効果的
に図れる。[Effect] The conductivity can be effectively improved by a very simple treatment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】キャリア注入装置のエネルギー空間での作用を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an operation in an energy space of a carrier injection device.

【図２】キャリア注入装置の実空間における作用を示す
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation of the carrier injection device in a real space.

【図３】本発明の装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of the apparatus of the present invention.

【図４】本発明の装置により処理された材料の導電性を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the conductivity of a material processed by the apparatus of the present invention.

【図５】本発明の装置により処理された材料のＶ−Ｉ特
性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing VI characteristics of a material processed by the apparatus of the present invention.

【図６】本発明の装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention.

【図７】本発明の装置の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the device of the present invention.

【図８】本発明の装置により処理された物質の電気抵抗
の大きさを示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the magnitude of the electrical resistance of a substance processed by the apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ，２ 金属層 ３ 金属微粒子層 ４ ，５ 障壁 １０，１１ 電極板 １２ Ｎｂ粒子 １３ ポリエチレンフィルム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Metal layer 3 Metal fine particle layer 4, 5 Barrier 10, 11 Electrode plate 12 Nb particle 13 Polyethylene film

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 処理材料にキャリアを注入するのに用い
られる装置であって、 前記処理材料に当接する導体又は半導体からなる第１の
部材と、 この第１の部材に当接する導体からなる第２の部材と、 前記第１の部材の表層部であって前記処理材料に当接す
る側、および前記第１の部材の表層部であって前記第２
の部材が当接する側に構成された、キャリアの移動を阻
止する厚さ１０μｍ以下の障壁とを備え、 前記第１の部材は前記障壁を介して前記処理材料に当接
し、かつ、前記第２の部材は前記障壁を介して前記第１
の部材に当接するよう構成されてなる ことを特徴とする
キャリア注入装置。(1)Used to inject carriers into processing materials
Device, A first conductor or semiconductor contacting the processing material;
Components, A second member made of a conductor contacting the first member; A surface portion of the first member, which is in contact with the processing material;
Side, and the surface layer of the first member, wherein the second layer
The movement of the carrier, which is configured on the side where
A barrier having a thickness of 10 μm or less, The first member abuts the processing material through the barrier
And the second member is connected to the first member through the barrier.
Is configured to abut against the member of Characterized by
Carrier injection device. 【請求項２】 第１の部材は、Ｎｂ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｆ
ｅ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｓｅの群の中から選ばれる
素材で構成されたものであることを特徴とする請求項１
のキャリア注入装置。2. The first member comprises Nb, Ta, Zr, T
i, Te, Ni, Co, Cr, Sn, Al, Zn, F
2. The method according to claim 1, wherein the material is made of a material selected from the group consisting of e, Cu, Si, C, Ge, and Se.
Carrier injection equipment. 【請求項３】 障壁が酸化膜からなることを特徴とする
請求項１のキャリア注入装置。3. The carrier injection device according to claim 1, wherein the barrier comprises an oxide film. 【請求項４】 第２の部材は、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｃ
ｕ，Ａｌの群の中から選ばれる素材で構成されたもので
あることを特徴とする請求項１のキャリア注入装置。4. The second member is made of Au, Pt, Ag, C
2. The carrier injection device according to claim 1, wherein the carrier injection device is made of a material selected from the group consisting of u and Al. 【請求項５】 処理材料にキャリアを注入するのに用い
られる方法であって、 前記処理材料に当接する導体又は半導体からなる第１の
部材と、この第１の部材に当接する導体からなる第２の
部材と、前記第１の部材の表層部であって前記処理材料
に当接する側、および前記第１の部材の表層部であって
前記第２の部材が当接する側に構成された、キャリアの
移動を阻止する厚さ１０μｍ以下の障壁とを備え、前記
第１の部材は前記障壁を介して前記処理材料に当接し、
かつ、前記第２の部材は前記障壁を介して前記第１の部
材に当接するよう構成されてなる キャリア注入装置にお
ける前記障壁に対して前記処理材料を接触させ、 この状
態で前記第２の部材と前記処理材料とを電気的に接続す
ることを特徴とするキャリア注入方法。Claim 5.Used to inject carriers into processing materials
Method, A first conductor or semiconductor contacting the processing material;
And a second member made of a conductor abutting the first member.
A member and a surface layer of the first member, wherein the processing material
And the surface layer portion of the first member,
A carrier configured on the side to which the second member abuts;
A barrier having a thickness of 10 μm or less for preventing movement,
A first member abutting the processing material through the barrier;
The second member is connected to the first part via the barrier.
It is configured to abut the material Carrier injection device
Contacting the treatment material against the barrier This state
Electrically connecting the second member and the processing material in a state
And a carrier injection method. 【請求項６】 処理材料にキャリアを注入して得たキャ
リア注入体であって、 前記処理材料に当接する導体又は半導体からなる第１の
部材と、この第１の部材に当接する導体からなる第２の
部材と、前記第１の部材の表層部であって前記処理材料
に当接する側、および前記第１の部材の表層部であって
前記第２の部材が当接する側に構成された、キャリアの
移動を阻止する厚さ１０μｍ以下の障壁とを備え、前記
第１の部材は前記障壁を介して前記処理材料に当接し、
かつ、前記第２の部材は前記障壁を介して前記第１の部
材に当接するよう構成されてなるキャリア注入装置にお
ける前記障壁に対して前記処理材料を接触させ、この状
態で前記第２の部材と前記処理材料とを電気的に接続
し、前記処理材料にキャリアを注入して得た ことを特徴
とするキャリア注入体。6.The carrier obtained by injecting the carrier into the processing material
A rear injector, A first conductor or semiconductor contacting the processing material;
And a second member made of a conductor abutting the first member.
A member and a surface layer of the first member, wherein the processing material
And the surface layer portion of the first member,
A carrier configured on the side to which the second member abuts;
A barrier having a thickness of 10 μm or less for preventing movement,
A first member abutting the processing material through the barrier;
The second member is connected to the first part via the barrier.
Carrier injection device that is configured to abut
Contacting the treatment material with the barrier
Electrically connecting the second member and the processing material in a state
And obtained by injecting a carrier into the processing material. Features
And carrier injection body. 【請求項７】 処理材料が絶縁材料であることを特徴と
する請求項６のキャリア注入体。7. The carrier injector according to claim 6, wherein the processing material is an insulating material. 【請求項８】 処理材料が半導体材料であることを特徴
とする請求項６のキャリア注入体。8. The carrier injector according to claim 6, wherein the processing material is a semiconductor material. 【請求項９】 処理材料が導体材料であることを特徴と
する請求項６のキャリア注入体。9. The carrier injector according to claim 6, wherein the processing material is a conductor material.