2009 Fiscal Year Annual Research Report
ナノシリコン弾道電子源の液体・気体・固体中動作と応用
| Project/Area Number |
21241037
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
越田 信義 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・工学府, 特任教授 (50143631)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BERNARD Gelloz 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 助教 (40343157)
|
|---|
| Keywords | ナノシリコン / 量子閉じ込め効果 / 弾道電子放出 / 多重トンネル / 還元効果 / 水素生成 / 金属薄膜堆積 / 真空紫外光発生 |
|---|
| Research Abstract |
ナノシリコンによる弾道電子エミッタ作製技術の確立を図りつつ、液体、気体、固体中の動作特性を多面的に測定した。各動作媒質において生じる特有の電子注入効果を見いだすとともに応用の基礎険討を行った。得られた主な成果を以下に示す。
1.ナノシリコン層の構造・界面制御による弾道電子放出効率向上
シリコンナノドット間を電子が弾道走行するために不可欠な一連の低温酸化・アニール・洗浄乾燥技術を開発し、トンネル伝導と電子放出を高効率化する方法を固めた。またこれに伴って電子放出の安定性が大幅に向上することを、電気的・光学的特性と関連させて明らかにした。
2.液体中動作特性の基礎解析
ナノシリコン弾道電子エミッタを種々の水溶液で動作させ、熱平衡よりはるかに高いエネルギーをもった弾道電子の注入がすべての水溶液に対して強い還元効果をもたらし、水素気体発生、pH値・溶存水素量の増大が共通して生じることを確認し、その機構モデルを提示した。
3.液体中動作により生じる効果の研究
前項の結果を発展させて動作溶液を金属塩水溶液に拡大し、対向電極を用いない電子源の単独動作によって電子放出面上に金属薄膜が均一に堆積する現象を見いだした。従来のメッキとは異なる新規の薄膜堆積技術として、広い範囲の材料に適用できる可能性がある。
4.気体中動作と特性の解析
高圧Xeガス中で電子源を動作しXe分子の直接励起によって真空紫外光を効率的に発生させるための要素技術と方策を明らかにし、平面照明などへの応用可能性を示した。
5.固体中動作と素子化の基礎検討
シリコンナノドットがトンネル酸化膜で連結した量子構造における電子輸送過程を理論的に解析し、弾道電子が生成する多重トンネルモデルを裏付けることができた。
|
-
-
[Journal Article] 2/3-inch ultra-high-sensitivity image sensor with active-matrix high-efficiency electron emission device.2010
Author(s)
T.Nakada, T.Sato, Y.Matsuba, K.Sakemura Y.Okuda, N.Negishi, A.Watanabe T.Yoshikawa K.Ogasawara, M.Nanba, K.Tanioka, N.Egami, A.Kobayashi, N.Koshida
-
Journal Title
J.Vac.Sci.Technol.B 28
Pages: C2D11-C2D15
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Enhanced output current density of an active-matrix high-efficiency electron emission device(HEED)array with 13.75μm pixels.2009
Author(s)
T.Nakada, T.Sato, Y.Matsuba, R.Tanaka, K.Sakemura, N.Negishi, Y.Okuda, A.Watanabe, T.Yoshikawa, K.Ogasawara, M.Nanba, K.Tanioka, N.Egami, N.Koshida
-
Journal Title
J.Vac.Sci.Technol.B 27
Pages: 735-739
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
