2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12650006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上野 啓司 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40223482)
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| Keywords | 空孔 / 空孔規則配列 / Ga2Se3 / エピタキシャル成長 / C60 / bilayer-GaSe終端Si(111) / 多孔性物質 / フォトルミネッセンス |
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| Research Abstract |
単結晶薄膜成長の研究では,結晶内に発生する「空孔」は「欠陥」として忌み嫌われているが,その空孔が結晶内に多数個,しかも規則的に存在する,となると状況は一変する。例えば,サイズと個数が結晶構成原子と同程度の「空孔」が結晶内に規則的に存在すれば,それは周期ポテンシャルとして電子状態に作用し,その物質の電子、光学物性を決定する因子となりうる。また,数nm〜数十nm程度の空孔を酸化物結晶内に規則配列できれば,その物質はゼオライトと同じ多孔性物質となり,新奇な触媒、気体吸着材料としての利用が期待できる。さらに形成した空孔内に任意の元素を挿入できれば,元の結晶とは全く物性の異なる新奇機能性材料を形成できる。本研究ではこの「空孔規則配列構造」を薄膜結晶内に形成する手法の確立と,機能性材料としての物性発現を目指している。年度の研究成果は,(1)昨年度に作製手法を確立した微傾斜Si(001)基板上の空孔規則配列Ga_2Se_3薄膜について,光物性に異方性が現れるかどうか検証するため,薄膜からのフォトルミネッセンスの偏光依存性を調べた。その結果,入射光の偏光に対する発光強度の変化は観察されず,またルミネッセンス光自体の偏光も観察されなかった。これまでに斜方型の空孔規則配列GaISe3では光学異方性が観察されていることから,本研究で作製された薄膜は単斜型の空孔規則配列構造を持つのではないかと考えている。(2)直線状の空孔列を結晶内に形成することを目的として,C_<60>分子の直鎖状ドメインを固体基板上に形成することを試みた傾斜Si(111)基板表面を加熱清浄化した後Se、Gaのbilayerで終端したところ,bunchingしたステップ列が約200nm間隔で平行に走る不活性表面が得られた。この基板上に基板温度190℃でC60分子を照射したところ,ステップ列に沿って最長20μmのC_<60>直鎖状ドメインが形成された。現在,このドメイン上に酸化物層を形成し,さらにアニールによってC_<60>ドメインを酸化分解し,空孔列を形成する,という実験を進めている。
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[Publications] T.Shimada, et al.: "Epitaxial growth and electronic structure of a C_<60> derivative prepared by using a solution spray technique"J. Appl. Phys.. 90. 209-212 (2001)
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[Publications] K.Ueno, et al.: "Highly-stable passivations of a Si(111) surface using bilayer-GaSe"Appl. Surf. Sci.. (印刷中). (2002)
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[Publications] K.Uno, et al.: "Epitaxial growth of a vacancy-ordered Ga_2Se_3 thin film on a vicinal Si(001) substrate"j. Cryst. Growth. (印刷中). (2002)
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[Publications] K.Ueno, et al.: "Nanoscale anodic oxidation on a Si(111) surface terminated by bilayer-GaSe"Surf. Sci.. (印刷中). (2002)
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[Publications] 上野啓司, 小間 篤: "表面不活性基板を利用した有機・無機ナノ構造の形成"日本結晶成長学会誌. 第28巻. 46-55 (2001)
