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2015 Fiscal Year Annual Research Report

異方ストレス印加技術を用いた表面物性の制御と新奇ナノ構造の創製

Research Project

Project/Area Number 25286061
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

朝岡 秀人  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主席 (40370340)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 洋一  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 講師 (20435598)
田口 富嗣  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (50354832)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords結晶成長 / 表面・界面物性 / MBE、エピタキシャル / 自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

次世代ナノテクノロジーを担う低次元系量子構造を実現する自己組織化技術が求められている。しかし、この技術をもとにデバイスを実現するためには個々のナノ構造の形成位置・サイズ・形状の揺らぎを、高精度に制御する必要がある。表面に存在するストレスは成長原子の拡散、吸着過程のカイネティクスを大きく変化させるとともに、デバイス特性を決定するため、表面ストレスの制御がナノ構造の制御のために有力な手段となる。ストレス計測による成長カイネティクスを解明するとともに、ストレスを制御し、新奇ナノ構造を創製する。これらの知見に基づき、新規量子デバイス実現に向けた設計指針を提案する事を目的とする。
27年度においては、異方ストレス印加技術を活用し、ストレスと再構成構造との関連を評価した。またSi(111)再構成構造のストレスを求める試みとして、清浄Si(111)再構成構造表面上への原子状水素供給により、バルク構造を有する水素終端Si(111)表面構造を作成し、再構成構造に起因するストレスを実験的に捉えることに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通り、異方ストレス印加技術を活用し、ストレスと再構成構造との関連を評価した。またSi(111)再構成構造のストレスを求める試みとして、清浄Si(111)再構成構造表面上への原子状水素供給により、バルク構造を有する水素終端Si(111)表面構造を作成し、再構成構造に起因するストレスを実験的に捉えることに成功したため。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り、異方ストレス印加技術を活用し、ストレスと再構成構造との相関関係の解析を行うとともに、ストレス操作によるナノ構造制御を試みる。

Causes of Carryover

表面処理法の簡易化、異方ストレス印加機構の自作など実験の効率化を行い、次年度のストレス操作によるナノ構造制御実験に備えたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

前年度未使用額とあわせて、異方ストレス印加技術を活用したナノ構造制御実験費として使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Surface stress measurement of Si(111) 7×7 reconstruction by comparison with hydrogen-terminated 1×1 surface2015

    • Author(s)
      H. Asaoka, Y. Uozumi
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 591 Pages: 200-203

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2015.03.055

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of silicon carbide nanotube heterostructure by crystallinity change using ion irradiation technique2015

    • Author(s)
      T Taguchi, S Yamamoto, K Kodama, H Asaoka
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 95 Pages: 279-285

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2015.08.056

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of transient photo-induced changes in thin films at J-PARC - time-resolved neutron reflectivity measurement of silver photo-diffusion into Ge-chalcogenide films-2015

    • Author(s)
      Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, K. Wolf, M. Mitkova, M. W. A. Skoda
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 8 Pages: 031023

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.8.031023

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crystal Structure and Electron Density Distribution Analyses of NdxCe1-xO2-δ for Electrolyte by Rietveld/ Maximum Entropy Method2015

    • Author(s)
      T. Taguchi, N. Igawa, S. Miwa, A. Birumachi, H. Asaoka, M. Osaka
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      Volume: 13 Pages: 339-342

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.339

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of silver photo-diffusion into Ge-chalcogenide films: time-resolved neutron reflectometry2015

    • Author(s)
      Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, M. Ailavajhala, M. R. Latif, K. Wolf, M. Mitkova, M. W. A. Skoda
    • Journal Title

      J. Phys.: Conf. Ser.

      Volume: 619 Pages: 012046

    • DOI

      10.1088/1742-6596/619/1/012046

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヘテロ成長過程の表面ストレスの解明2015

    • Author(s)
      朝岡秀人
    • Organizer
      計算機センター特別研究プロジェクト「結晶成長の数理」第9回研究会 表面―歪み,構造,相転移―
    • Place of Presentation
      学習院大(東京、豊島区)
    • Year and Date
      2015-12-24 – 2015-12-25
    • Invited
  • [Presentation] Real-time measurement of surface stress evolution during nano-structural formation on Silicon2015

    • Author(s)
      H. Asaoka
    • Organizer
      Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG)
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Processes of silver photo-diffusion into Ge-chalcogenides probed by neutron reflectivity technique2015

    • Author(s)
      Y. Sakaguchi, H. Asaoka, Y. Uozumi, Y. Kawakita, T. Ito, M. Kubota, D. Yamazaki, K. Soyama, Gaurav Sheoran, M. Mitkova
    • Organizer
      26th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors (ICANS26)
    • Place of Presentation
      Aachen, Germany
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-time stress measurement during Si surface reconstruction and Ge nanodot growth on Si2015

    • Author(s)
      H. Asaoka, Y. Uozumi
    • Organizer
      31th European Conference on Surface Science (ECOSS-31)
    • Place of Presentation
      Barcelona Spain
    • Year and Date
      2015-08-31 – 2015-09-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-Time Measurement of Surface Stress Relief during Ge Nanodot Growth on Si2015

    • Author(s)
      H. Asaoka, Y. Uozumi, T. Yamazaki, M. Suemitsu
    • Organizer
      9th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-9)
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2015-05-17 – 2015-05-22
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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