2016 Fiscal Year Annual Research Report
シングルnmスケールアノード酸化ポーラス構造の形成と電子・光局在デバイスへの応用
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16H02297
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
益田 秀樹 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (90190363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 敏彰 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (20513716)
柳下 崇 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (50392923)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は，以下の3点の主な成果が得られた．
（１）シングルnmスケール規則ポーラスアルミナの作製条件を探索するために，電解液の種類，濃度，浴温等のアノード酸化条件の詳細について検討を行った．
（２）シングルnmスケールの微細孔を有する高規則性ポーラスアルミナの作製を目的に，今回新たに導入したALD(Atomic Layer Deposition)装置にもとづく細孔径の制御について検討を行った．アノード酸化により形成されたポーラスアルミナの細孔壁に，ALD装置を用いてアルミナを原子一層レベルで形成し，高精度な細孔径制御を試みた．その結果，実験条件の最適化を行うことで，ポーラスアルミナの細孔径を10nm以下まで微細化できることを明らかにした．
（３）高規則性ポーラスアルミナを用いた半導体ナノワイヤーのテンプレート合成を目指し，電析法によるZnOナノワイヤーの作製を行った．ZｎOは，発光素子，エミッタ―等への応用に加え，シングルｎｍ程度に微細化することで，量子サイズ効果の発現が期待される機能性材料であるが，本検討ではポーラスアルミナをテンプレートとして用い，透明電極基板上にZnOナノワイヤーアレーの作製条件の探索を行った．これにより，ポーラスアルミナの細孔径に対応した直径を有する規則的なZnOナノワイヤーアレーの作製が可能となった．また，電析法に加え，水熱合成法によるZnOナノワイヤーの形成についても検討した．この結果，周期30nmで規則配列したZnOナノワイヤーアレーの形成が可能となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で目的としている，シングルnmスケールの高規則性ポーラスアルミナの形成を行うために，ALD装置を導入し細孔径の精密制御を実現した．また，ポーラスアルミナをテンプレートとした量子サイズデバイスの作製に向けて，半導体ナノワイヤーの作製にも着手し，今後の指針が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
以下に示す項目を中心に検討を進める．
（１）シングルnmスケール規則ポーラスアルミナの作製条件確立と数値シミュレーションによる規則化機構の解明
（２）ALDにもとづく細孔径の精密制御
（３）シングルnmポーラスアルミナによる量子サイズデバイスの作製と光電変換系への応用
（４）同軸構造にもとづく光伝播系による微細領域光化学反応の検討
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