| Project/Area Number |
61550578
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
無機工業化学
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山中 昭司 広島大, 工学部, 助教授 (90081314)
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| Project Period (FY) |
1986
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1986)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 1986: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 層状結晶 / シリコン / カルシウムシリサイド / 薄膜 |
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| Research Abstract |
Ca【Si_2】を出発物質として層状シリコン薄膜を合成するため、以下の研究を行なった。
1. あらたに開発した高周波加熱コールドルリーシブルを用いて高純度Ca【Si_2】を合成し、これをターゲットとしてrfマグネトロンスパッタ法により、Ca【Si_2】薄膜を作製した。膜の組成はほぼCa/si=1/2であったが、スパッタ時の基板温度が200℃以下では非晶質膜が、200〜300℃,300〜400℃ではそれぞれ方位の異なる一軸配向性結晶膜が得られた。結晶膜の構造はバルク結晶の6層構造ではなく、一層構造であり、配向面は200〜300℃では(110)、300〜400℃では(101)であることを明らかにした。
2. バルクのCa【Si_2】は塩酸と激しく反応してカルシウムを脱離し、シロキセンとなることが知られている。これに対して、一軸配向性結晶膜は塩酸と反応しなかった。配向膜ではシリコン層が基板に平行ではなく、垂直あるいは傾いて配列しており、膜の反応性はこの配向と関係があると思われる。薄膜の電気伝導度を四端子法で測定した。非晶質膜は伝導度が低く半導体的な挙動を示したが、結晶性膜はバルクのCa【Si_2】に似て金属的であり、温度依存性がきわめて小さかった。
3. バルクCa【Si_2】は通常6層構造であるが、熱処理により3層構造のポリタイプに可逆的に転移することを見い出した。結晶膜では熱転移は起こらなかった。
4. バルクおよび薄膜Ca【Si_2】からカルシウムをディンターカレーションするため、非水溶媒中【Br_2】やIClなどによるハロゲン酸化および電極酸化による方法を試みたが、いずれも層状シリコンを安定に取り出すことはできなかった。最近、溶融塩Ag【NO_3】が有望な酸化剤になることを見い出し、引き続きデインターカレーションを試みている。
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