ナノクラスターイオンビーム技術とSiC, GeC, GaNのストイキオメトリ結晶成長への応用

• Project/Area Number: 25K15759
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 吉村 智 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40294029)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: イオンビーム / 成膜 / ストイキオメトリ / 結晶

Outline of Research at the Start

低エネルギーイオンビーム装置を用いて、「ナノクラスターイオンビーム技術」を開発する。イオンビームの高輝度化といった改良を装置に加えた後、化合物半導体（SiC, GeC, GaN）の結晶成長を試みる。例えば、ヘキサメチルジシラン（(CH3)3SiSi(CH3)3）を解離し、できた多数のフラグメントのなかからSiCナノクラスターイオンのみを質量分離により抽出し、それを100eV程度の低エネルギーイオンビームにして基板に照射し、ストイキオメトリ条件を満たすSiCの成膜を試みる。この手法は、ナノクラスターイオン生成に用いる原料の選択により、絶縁膜や保護膜（酸化膜や窒化膜）の成膜にも応用できる。