2012 Fiscal Year Research-status Report
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24750212
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | 地方独立行政法人大阪市立工業研究所 |
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Principal Investigator |
品川 勉 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, その他部局等, 研究員 (50416327)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノロッドアレイ |
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| Research Abstract |
本研究は、酸化亜鉛の電解析出技術を使用してナノロッドアレイ形成用のテンプレートを形成し、そのテンプレートを利用して種々の半導体および金属を電解析出で得ることを目的とする。酸化亜鉛は、六方晶ウルツ鉱構造を有する酸化物半導体であり、結晶表面エネルギーに大きな異方性を有することから、自発的にロッド形状に成長する特徴をもつ。成膜法としては、スパッタなどの気相成長法および水熱法などの溶液成長法など多岐にわたるが、本研究では、結晶形態制御と大面積化が可能な電解析出法を用いている。
今年度は、テンプレートのオリジナル構造体として適用可能な酸化亜鉛ナノロッドアレイを形成することを第一の目標とした。本目的では、基板に対する垂直性が高く、粒径がそろった酸化亜鉛ナノロッドアレイを形成する必要があるため、Si基板に酸化亜鉛ナノロッドアレイをエピタキシャル成長させることを試みた。基板との格子ミスマッチを緩衝し、また導電性を付与させるため、Au(111)を蒸着したSi基板を使用した。また電解浴には、硝酸亜鉛水溶液を使用した。基板にカソード電流を印可すると、溶存酸素や硝酸イオンの還元反応が進行し、生成した水酸化物イオンが亜鉛イオンと反応して脱水反応を経ることで、酸化亜鉛結晶が基板上に成長する。このとき、酸化亜鉛結晶の長さや粒径は、析出条件に大きく依存することから、硝酸亜鉛濃度や析出温度、析出電流密度等の条件を種々変えて実験を行った。その結果、直径約100～200 nm、長さ約2 umの酸化亜鉛ナノロッドアレイを基板から垂直に成長させることに成功した。この構造体は、先述した要件を満たしていることから、テンプレートのオリジナル構造体として期待できる。
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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
当初第一の目標としていたナノロッドアレイ形成用テンプレートのオリジナル構造体を電解析出法で形成することに成功し、次のステップに進むことができるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の方針として、今年度の研究で得られた酸化亜鉛ナノロッドアレイをオリジナル構造とするテンプレートの作製を実施する。
テンプレートの形成には、酸化亜鉛との離形性や基板との密着性、また適度なエッチング耐性が要求される。これらの点に特に注意しながら、テンプレート形成プロセスを確立する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験の継続的な遂行に必要な基板や試薬などの消耗品を購入するために使用する。
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