シリコンナノ物質の薄膜化と半導体素子構造による電子物性の研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18651075
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 谷垣 勝己 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (60305612)
• Keywords: ナノクラスタ / 薄膜 / デバイス / マイクロポーラス / 物性

Research Abstract

ナノクラスタ物質およびゼオライトについて、電子デバイス基板上への薄膜形成および構造の解明を行うことを意図して、これらの物質の基本物性を研究した。ゼオライトに関して、周期的ナノ構造を有する薄膜を2種類の方法により作成した。まず第1の方法は、ゼオライト化合物の前駆体となる低分子化合物を基板上に気相で成膜して、その後触媒存在下で加熱する方法である。第2の方法は、シリコン元素から構成されるナノクラスタ物質系に適用される方法で、予め薄膜を成膜しておいて、その薄膜をナノ空間を有する物質に変換する方法である。上述の2つの方法とも薄膜形成は真空チャンバー内で行った。真空チャンバーは有機薄膜作成用に設計した真空装置を用いて、膜質制御用に温度変化が可能な基板ホルダーを作成して設置し、膜厚計のレイアウトを最適化することで目的のナノ構造物質薄膜を得ることを試みた。得られた薄膜の結晶構造については、X線回折測定により結晶性や配向性の観点から検討した。特に、SPring-8などの放射光施設の強力なX線の下、基板表面に対して極めて浅い角度(0.2度程度)で入射することにより本物質系の精密測定が可能となった。研究を遂行した、ゼオライト薄膜においては、成膜した膜がもろく、アルカリ金属などをドープした際に結晶構造が乱れるという結果が得られた。従って、さらに構造的に強い薄膜を形成する技術を開拓する必要がある。一方、シリコン系物質に対しては、変換領域が表面の一部だけに留まるという結果が得られた。表面全体における転換手法のための改良が必要とされる。

Research Products

• [Journal Article] Electric Transport and Modulated Density of States in Rotational Order and Disorder in Na_2CsC_<60> (2006)
  • Author(s): M.Akada, T.Yamamoto, R.Kumashiro, A.Hojyo, H.Matsui, N.Toyota, J.P.Lu, K.Tanigaki
  • Journal Title: Multifunctional Conducting Molecular Materials Special issue Pages: 212-215
• [Journal Article] Superconductivity Appearing from C_<60> Doped with Rare-earth Metals (2006)
  • Author(s): M.Akada, T.Hirai, J.Takeuchi, T.Yamamoto, R.Kumashiro, K.Tanigaki
  • Journal Title: J. Sci and Tech. Advanced Mater 7S1 Pages: S83-S87
• [Journal Article] Sp3-network superconductors made from IVth-group elements (2006)
  • Author(s): T.Rachi, R.Kumashiro, K.Tanigaki, H.Fukuoka, S.Yamanaka
  • Journal Title: J. Sci. Tech. Ad. Mter. 7S1 Pages: S88-S93
• [Journal Article] Possible Low-Temperature Strongly Correlated Electron Behavior from Multipole Fluctuations in PrMg3 with Cubic Non-Kramers γ Doublet Ground State (2006)
  • Author(s): H.Tanida, H.S.Suzuki, S.Takagi, H.Onodera, K.Tanigaki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. 75 Pages: 03705-03708
• [Journal Article] Rubrene single crystal field-effect transistor with epitaxial BaTiO3 high-k gate insulator (2006)
  • Author(s): N.Hiroshiba, R.Kumashiro, K.Tanigaki, T.Takenobu, Y.Iwasa, K.Kotani, I.Kawayama, M.Tonouchi
  • Journal Title: App. Phys. Letters 89 Pages: 152110-152113
• [Journal Article] Specific heat capacity and magnetic susceptibility of superconducting Ba24Si100 (2006)
  • Author(s): T.Rachi, K.Tanigaki, R.Kumashiro, K.Kobayashi, H.Yoshino, K.Murata, H.Fukuoka, S.Yamanaka, H.Shimotani, T.Takenobu, Y.Iwasa, T.Sasaki, N.Kobayashi, Y.Miyazaki, K.Saito
  • Journal Title: J. Physics and Chemistry of Solids 67 Pages: 1334-1337
• [Journal Article] Superconducting phase sequence in R_xC_<60> fullerides(R=Sm and Yb) (2006)
  • Author(s): Misaho Akada, Toshinari Hirai, Junji Takeuchi, Takao Yamamoto, Katsumi Tanigaki
  • Journal Title: Phys.Rev.B 73 Pages: 094509_1-0945096
• [Journal Article] Missing Superconductivity in BaAlSi with the A1B2 type structure (2006)
  • Author(s): Shoji Yamanaka, Teruyoshi Otsuki, Takayuki Ide, Hiroshi Fukuoka, Ryotaro Kumashiro, Takeshi Rachi, Katsumi Tanigaki, FangZhun Guo, Keisuke Kobayashi
  • Journal Title: Physica C 451 Pages: 19-23
• [Journal Article] Ferromagnetic ordering in a new nickel polyborate NiB_<12>O_<14>(OH)_<10> (2006)
  • Author(s): J.Ju, J.Sasaki, T.Yang, S.Kasamatsu, E.Negishi, G.Li, J.Lin, H.Nojiri, T.Rachi, K.Tanigaki, N.Toyota
  • Journal Title: Dalton Trans. 7S1 Pages: 1597-1601
• [Journal Article] Superconducting Phase Made from C60 Doped With Lanthnum (2006)
  • Author(s): M.Akada, T.Hirai, J.Takeuchi, N.Hiroshiba, R.Kumashiro, T.Yamamoto, K.Tanigaki
  • Journal Title: Multifunctional Conducting Molecular Materials Special Issue Pages: 191-197
• [Journal Article] Electric Transport Properties of Doped C_<60> Nanowhiskers (2006)
  • Author(s): R.Kumashiro, K.Tanigaki, N.Miyata, H.Ohashi, T.Fujiki, Y.Gao, Y.Murata, K.Komatsu, T.Akasaka, J.Minatao, K.Miyazawa
  • Journal Title: Multifunctional Conducting Molecular Materials Special Issue Pages: 216-219
• [Journal Article] Self-Assembled Monolayers Modificatin on Electrodes of Organic Thin-Fillm Transistors (2006)
  • Author(s): N.Hiroshiba, R.Kumashiro, H.Ishii, M.Yamashita, S.Takaishi, K.Tukagoshi, M.Okinaka, K.Tanigaki
  • Journal Title: Multifunctional Conducting Molecular Materials Special Issue Pages: 282-285
• [Journal Article] Properties of Chemically modified Carbon Nanotubes (2006)
  • Author(s): R.Kumashiro, H.Ohashi, T.Akasaka, Y.Maeda, S.Takaishi, M.Yamashita, S.Maruyama, T.Izumida, R.Hatakeyama, K.Tanigaki
  • Journal Title: Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Volume 901E Pages: 21-25
• [Book] カーボンナノチューブの表面化学修飾による電子物性 : 電界効果型トランジスタ (2006)
  • Author(s): 熊代良太郎, 谷垣勝己
  • Total Pages: 2
  • Publisher: New Diamond
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属内包フラーレン伝導材料及びその製造方法 (2006)
  • Inventor(s): 赤阪 健, 若原孝次, 土屋敬広, 谷垣勝己, 熊代良太郎, 前田 優
  • Industrial Property Rights Holder: 筑波大学
  • Industrial Property Number: 特願2006-078938
  • Filing Date: 2006-07-04