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2009 Fiscal Year Annual Research Report

規則配列ナノドットを用いて歪制御した極少転位ヘテロエピタキシー

Research Project

Project/Area Number 21686006
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中村 芳明  Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (60345105)

KeywordsMBE、エピタキシャル / ナノドット / 自己組織化 / IV族半導体 / ナノ材料 / 極薄Si酸化膜
Research Abstract

私の提案する極少転位ヘテロエピタキシャル薄膜形成技術は、規則配列ナノドットをテンプレートとして用いることを特徴とする結晶成長法である。この提案の中で、エピタキシャル成長したヘテロナノドットが、弾性歪緩和し、且つナノメートルスケールで規則配列(ナノ配列)していることが重要である。ヘテロエピタキシャルナノドットのナノ配列構造を自己形成することは困難であり、その技術は未だ開発されていない。そのため、本年度、配列ナノドットを自己形成する技術を開発した。具体的には、全く異なる二つの技術:転位ネットワークを選択エッチングする技術、極薄Si酸化膜とブロック共重合体マスクを用いる技術を開発した。前者においては、10-30nm程度周期の正方格子状転位ネットワークを界面に有するSiGe/Si基板を選択エッチングすることにより、転位ネットワークを転写した規則配列ナノドット構造を形成した。後者においては、配列パターンを有するブロック共重合体薄膜をマスクとして、極薄Si酸化膜上にナノ開口の配列パターンを形成し、その後、分子線エピタキシャル成長を行うことで、規則配列ナノドットを形成した。
このヘテロエピタキシャルナノドットのナノ配列構造は、量子ドット太陽電池などへの応用が期待できるため、この形成技術を開発した意義は大きい。また、本年度に規則配列ナノドットの形成技術開発に成功したため再本研究において、来年度以降、この規則配列ナノドットをテンプレートとして用いた極少転位ヘテロエピタキシャル成長技術の開発研究を推し進めることが可能となった。

  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Self-organized formation and self-repair of a two-dimensional nanoarray of Ge quantum dots epitaxially grown on ultrathin SiO_2-covered Si substrates2010

    • Author(s)
      Y.Nakamura, A.Murayama, R.Watanabe, T.Iyoda, M.Ichikawa
    • Journal Title

      Nanotechnology 21

      Pages: 095305-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 極薄Si酸化膜を用いたSi基板上へのエピタキシャルGaSb薄膜の形成過程と発光特性2010

    • Author(s)
      三羽貴文, 中村芳明, 市川昌和
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] ブロックコポリマ-PEOm-b-PMA(Az)nを用いたSi(001)極薄酸化膜上Ge量子ドット配列構造の結晶性および発光特性の評価2010

    • Author(s)
      村山昭之, 中村芳明, 渡辺亮子, 彌田智一, 市川昌和
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] GaAs/AlGaAsダブルヘテロpin-構造のSTM-EL分光評価2010

    • Author(s)
      渡辺健太郎, 中村芳明, 窪谷茂幸, 片山竜二, 尾鍋研太郎, 市川昌和
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] Self-assembly technique of ultrahigh density quantum dots of group IV semicond uctor epitaxially grown on Si substrates using ultrathin SiO_2 films2009

    • Author(s)
      Y.Nakamura
    • Organizer
      The 4`<th> International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME2009)
    • Place of Presentation
      Sichuan University (Chengdu, CHINA)
    • Year and Date
      2009-10-27
  • [Presentation] Self-organization of 2-dimensional array of SiGe epitaxial quantum dots using dis location network structure2009

    • Author(s)
      Y.Nakamura, T.Fujiwara, M.Takahashi, J.Kikkawa, A.Sakai
    • Organizer
      10th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-10)
    • Place of Presentation
      Granada Conference Centre (Granada, Spain)
    • Year and Date
      2009-09-22
  • [Presentation] 極薄Si酸化膜を形成したSi基板上のエピタキシャルGaSb薄膜の発光特性2009

    • Author(s)
      三羽貴文, 中村芳明, 市川昌和
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-08
  • [Presentation] 刃状転位ネットワークを用いたエピタキシャルナノドットの自己組織化配列2009

    • Author(s)
      高橋雅彦, 藤原達記, 中村芳明, 吉川純, 酒井朗, 中塚理, 財満鎭明
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-08

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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