2022 Fiscal Year Annual Research Report
金属粒子内でのシリコン再結晶化を利用したナノワイヤー/バルク電極間の接合技術開発
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20H02500
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
稲澤 晋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30466776)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | VLSメカニズム / シリコン / ウィスカー / 亜鉛還元反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
反応器内のガス濃度ムラを逆手にとって、ウィスカー側面から別のウィスカーが効率的に生成する条件を検討した。ムラと反応効率の両立を目指し、反応器内にstatic mixerとして「邪魔板」を設置した。「邪魔板」を設置する位置や邪魔板のを複数検証し、シリコン生成反応への影響を調べた。反応で用いる四塩化ケイ素ガスと金属亜鉛の蒸気は密度が大きく異なる。具体的には、前者の密度は大きく、後者の密度は小さい。反応器下部に溜まりやすい四塩化ケイ素ガスの流れを反応器上部に向かわせつつ、反応器上部に溜まりやすい亜鉛蒸気を四塩化ケイ素ガスの流れ付近でとどまらせる工夫が必要である。半月板状の邪魔板を新たに作製した。邪魔板近くから亜鉛蒸気を供給する一方で、邪魔板から遠く離れた位置から四塩化ケイ素を反応器内に流入させた。その結果、邪魔板を反応器下部から少し浮かせた高さに設置すると生成するウィスカー量が多くなることがわかった。
こうした実験結果の裏付けとして、反応器内部の流れを可視化するため数値シミュレーションによる検証にも着手した。反応器は900度を超える温度に加熱する。このため、反応器内の流れを実験的に可視化することは技術的に極めて難しい。浮力と化学反応を考慮した数理モデルを構築し、反応器内のガス混合の状態と反応自身が流れに及ぼす影響を検討している。計算結果の妥当性を確認している段階であるが、シミュレーションの実施により実験結果の検証だけではなく、よりよい実験条件への提案もできる。ウィスカー側面から別のウィスカーを生成するために適した「反応器内の場所」を探索することにも繋げられる。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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