2017 Fiscal Year Annual Research Report
Decomposition processes of hydrides such as diborane on heated metal catalysts
| Project/Area Number |
26410010
|
|---|
| Research Institution | Shizuoka University |
|---|
Principal Investigator |
梅本 宏信 静岡大学, 工学部, 教授 (80167288)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ジボラン / ホウ素原子 / 触媒分解 / 不純物ドーピング / ボラザン / 単体ホウ素 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、タングステン等の加熱金属触媒体上でのジボラン等の水素化合物の分解過程を実験と理論の両面から追及することを目的とした。以前の研究からシランやホスフィンは、原子にまでばらばらに分解されるのに対し、アンモニアではアミノラジカルと水素原子が主生成物であることが分かっている。今回は、ジボランの分解過程を通じ、水素化物の種類によって分解過程が大きく異なる原因が、化学結合の強さに由来することを示した。また、ジボラン以外のホウ素化合物についても実験を行い、特殊高圧ガスに依らないホウ素原子ドーピング法の開発に寄与した。
平成２９年度は、粉末状の単体のホウ素を使ってタングステン等の金属ワイヤをホウ素化し、ホウ素化後、ワイヤから真空チャンバー内に放出されるホウ素原子密度を測定することで単体ホウ素の半導体基板へのドーピングソースとしての可能性を探った。その結果、ボラザン（ボラン-アンモニア錯体）を用いてホウ素化したときと同様に金属ワイヤのホウ素化が起こること、ホウ素化したワイヤを水素気流中で通電加熱することで、ドーピングに十分な量のホウ素原子の放出が見られることなどが判明した。ただし、ホウ素原子の放出の時間的安定性はボラザンによってホウ素化した時の方が良好な結果が得られた。これは、ホウ素化の際にワイヤ温度が高すぎるとワイヤが脆弱になるため、ワイヤ温度を１４００ Kと比較的低温にしたためホウ素化の割合が低くなったためと考えられる。
|
