1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07650008
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| Research Institution | KANAZAWA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
清水 立生 金沢大学, 工学部, 教授 (30019715)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 章治 金沢大学, 工学部, 助教授 (60143880)
久米田 稔 金沢大学, 工学部, 教授 (30019773)
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| Keywords | レーザアブレーション / ナノサイズシリコン / フォトルミネッセンス / エキシマレーザ照射 / 酸化シリコンマトリクス / XPS / ラマン散乱 / X線回折 |
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| Research Abstract |
レーザアブレーション法によりナノサイズSiを含んだ薄膜を作製するには、レーザアブレーションによる薄膜作製におけるターゲットからの粒子の射出過程、その分解・凝集過程、酸化過程、基板上での堆積過程を理解することが不可欠である。そこで7年度は主に、Si薄膜堆積の基礎過程に重点を置いて調べた。
8年度は、発光するナノSiの作製を目指して、レーザアブレーション法により室温に保った石英基板上でSi薄膜の作製、及び堆積した薄膜のエキシマレーザによる改質を行った。その結果、酸素+ヘリウム雰囲気中で、微結晶を含有した酸化Si薄膜の作製に成功した。しかし、ラマン散乱及びX線回折測定の結果では、その結晶サイズは数十ナノであり、数ナノサイズの結晶粒の確認はできなかった。また堆積したままの状態では非常に弱いフォトルミネッセンスしか観測されなかった。そのような試料に、レーザアブレーションに用いるレーザフルエンスよりかなり低いフルエンスで、エキシマレーザ照射を行ったところ、大きな可視フォトルミネッセンスが観測されるようになり、結果的には照射前の100倍を越えるフォトルミネッセンス強度が得られた。またレーザ照射による発光スペクトルのレッドシフトも認められた。ラマン散乱測定では、顕著なSi結晶の変化は認められず、発光が酸化Siマトリクスに起因するものか、ナノサイズSiに起因するものか明らかではない。現在、XPS測定によるSiの化学結合状態の変化を評価中であり、数ナノサイズのSi結晶の確認のため透過電子顕微鏡等による直接的な観測も必要であろう。
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[Publications] A.Masuda,et al.: "Ambient-Pressure Dependence on Droplets Formation and Thickness Distribution in Pulsed Laser Ablation" Materials Science and Engineering B. 41. 161-165 (1996)
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[Publications] 森本章治 清水立生: "レーザアブレーションによる光磁気記録用ビスマス置換希土類-鉄ガ-ネット薄膜の作製(解説)" 応用物理. 64. 220-225 (1995)
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[Publications] T.Shimizu and A.Morimoto: "Extended Abstract of the 12th Yokohama Forum for the 21st Century on Fullerens and Laser Processing "Laser Ablation Deposition of Oxide Films"" Yokohama City University, 8 (1996)
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[Publications] A.Morimoto and T.Shimizu: "Handbook of Thin Film Process Technology "Laser Ablation"" Institute of Physics, 11 (1995)
