半導体量子細線成長における金属触媒の機能の原子レベルでの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
15H01054
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology (2016)
Japan Atomic Energy Agency (2015) |
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Principal Investigator |
高橋 正光 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, グループリーダー(定常) (00354986)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 半導体ナノワイヤ / その場放射光X線回折 / 量子細線 / 量子ビーム / 表面・界面物性 / 結晶成長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体ナノワイヤは、次世代光・電子デバイスや高効率太陽電池などへの応用可能性とともに、その異方的な形状により、結晶成長の観点からも注目を集めている。半導体量子細線の代表的な成長方法に、金などの金属液滴を触媒としたVapor-Liquid-Solid（VLS）成長がある。この成長において特異的なのは、金属液滴と結晶の界面が成長フロントとなっていることである。このような液体中に誘起された秩序構造は、本質的に乱れを含むこと、および秩序の存在する範囲が自明でないことから、通常おこなわれているような、構造モデルをあらかじめ仮定し、構造最適化する解析方法を適用しにくい。そこで本研究では、放射光施設SPring-8・BL11XUに設置されている化合物半導体成長装置とX線回折計とを一体化した設備を用いて測定したX線CTR（Crystal Truncation Rod）散乱プロファイルのデータに、モデルフリーの構造解析手法であるCTRホログラフィーによる解析を適用することにより、液体／結晶界面の三次元的な電子密度分布を決定した。この結果は、金属液滴を触媒とする量子細線の成長メカニズムの理解に有益であるだけでなく、CTRホログラフィーが固液界面の液体側に形成した不完全な配列構造の解析にも有効であることを示したという意義もある。
半導体ナノワイヤのデバイス応用の観点からは、組成の制御によってバンドギャップを変化させることができるInGaAsナノワイヤの成長が重要である。金触媒を用いたInAsおよびInGaAsナノワイヤ成長のその場X線回折測定により、成長条件の最適化をおこなった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
