| Project/Area Number |
18760021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Applied materials science/Crystal engineering
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| Research Institution | Ariake National College of Technology |
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Principal Investigator |
原 武嗣 Ariake National College of Technology, 電子情報工学科, 講師 (20413867)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | 結晶工学 / 新規機能材料 / 超ナノ微結晶ダイヤモんド / 超ナノ微結晶ダイヤモンド |
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| Research Abstract |
本研究は、ナノパンプ構造化金属薄膜に、PLD法を用いて成長した高品質UNCDを堆積し、超高性能電界電子放出材料素子として検討すべくH17年に立ち上げた研究である。新材料であるUNCDは,その物性がまだよく調べられていない。昨年度は、UNCD薄膜の光学・電気特性について調べることで、より良質なUNCDおよびボロンドープしたp型UNCD薄膜成長の条件を見出した。
本年度は実際に電子放出特性を評価したので報告する。申請段階では、ナノバンプ構造化金属薄膜にUNCD薄膜を堆積する予定であった。しかしながら使用するエキシマレーザが高エネルギーであるため、バンプ構造薄膜が損傷し、UNCD薄膜がバンプ構造を維持出来ないことが判明した。電子放出特性評価装置には数ミクロンオーダーのプローブを高真空中で捜査しながら電流測定を行うSPFEC法を用いた。プローブ先端はナノオーダーであり、ナノバンプ構造を形成できずとも、任意の微小エリアでの電子放出特性評価が可能である。そこで、UNCD薄膜及び、p型UNCD薄膜をSi基板上に堆積し、直接電子放出特性評価を行った。測定エリアは2×2mm^2の範囲で放出電流を測定し、マッピングを行った。さらに任意の点にてI-V測定を行った。測定時は、サンプルとプローブ先端の距離を一定に保ち、直流2000Vまでの電圧を印加した。この時、測定を同じ場所で連続的に行うことでしきい値が低くなり、放出電流が増大することが確認できた。これは連続的な電圧印加により、薄膜表面が活性化されたためだと考えられる。最終的に部分的ではあるが、UNCD薄膜で500V近辺、B-UNCD薄膜で300V程度での放出電流が得られる箇所を確認できた。
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