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有機基で可溶化されたシリコンナノクラスターを前駆体としたワイドギャップ半導体薄膜

研究課題

研究課題/領域番号 11559003
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 広領域
研究機関東北大学

研究代表者

渡辺 明  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (40182901)

研究分担者 北條 房郎  日立製作所日立研究所, 材料第一研究部, 研究員(研究職)
三輪 崇夫  日立製作所日立研究所, 材料第一研究部, 主任研究員(研究職)
藤塚 守  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (40282040)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード有機シリコンナノクラスター / 前駆体 / 塗布型シリコン半導体 / レーザーアニーリング / ワイドギャップ半導体 / 光電子物性 / 有機ゲルマニウムナノクラスター / ラマンスペクトル
研究概要

現在,シリコン系半導体薄膜形成においては,プラズマCVD法に代表される真空下でのガスの気相反応を用いた手法が主流であるが,近年,液晶駆動用半導体素子の大面積化や太陽電池におけるプロセスコスト低減の要求から,新規なプロセスの探索が求められている。本研究では,ナノメーターサイズの3次元状シリコン骨格が有機置換基で修飾された構造を有するシリコンポリマーの一種である有機シリコンナノクラスターのサイズ・構造を制御するための合成法及び物性を明らかにし,さらに,この有機・無機の境界領域に属する新規材料を前駆体とし,塗布型シリコン系半導体薄膜形成の新規プロセスを発展させるを目的とした。また,塗布型シリコン系半導体薄膜との組み合わせによる物性向上を目的として,塗布型ゲルマニウム薄膜についての検討を行った。その結果として,有機シリコンクラスター塗布膜を前駆体として,真空下での予備焼成ではアモルファスシリコン薄膜が形成され,さらにエキシマーレーザーアニーリングの適用によって微結晶シリコン薄膜を形成出来ることが明らかとなった。有機シリコンナノクラスターを前駆体として用いた本手法においては,焼成条件やレーザーアニーリング条件の制御によって,種々のバンドギャップを有するシリコン系半導体薄膜を形成出来ることが,それら薄膜の構造と光・電子物性の検討から明らかとなった。さらに,レーザー誘起熱分解法の適用によって,有機シリコンナノクラスター前駆体及び有機ゲルマニウムナノクラスター前駆体から,Si-Ge合金薄膜の形成を,位置選択的に行うことに成功した。

報告書

(5件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] A.Watanabe: "Micropatterning of SiO2 Film using Organosilicon Nanocluster as a Precursor"Thin Solid Films. 354. 13-18 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hendrickx: "Photorefractive Polysilanes Functionalized with a Nonlinear Optical Chromophore"Macromolecules. 32. 2232-2238 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 明: "有機・無機の枠を越えた材料設計"高分子加工. 49. 251-258 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe: "Effect of Hydrogen Plasma Treatment on Formation of Amorphous Silicon Film Using Oragnosoluble Silicon Cluster as a Precursor"Jpn.J.Appl.Phys. 30. L961-L963 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe: "Silicon-Germanium Alloys Prepared by the Heat-Treatment of Silicon Substrate Spin-Coated with Prgano-Soluble Germanium Cluster"Materials Letters. 89. 89-94 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Preparation of Germanium Thin Film by a Coating Technique Using a Soluble Organogermanium Cluster as a Precursor"J.Materials Sci.Lett. 20. 491-493 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Dynamics of the Excited State of polysilane Dendrimers : Origin of the Broad Visible Emission of Branched Silicon Chains"J.Phys.Chem.A. 26. 6436-6442 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Origin of Broad Visible Emission from Branched Polysilane and Polygermane Chains"Jpn J.Appl.Phys.. 40. 6457-6463 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Electrical Properties of tert-Butyl-Substituted Germanium Cluster"Chem.Lett.. 1092-1093 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Nanocrystalline Silicon Film Prepared by Laser Annealing of Organosilicon Nanocluster"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. L378-L380 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "patially Selective Formation of Microcrystalline Germanium by Laser-Induced Pyrolysis of Organogermanium nanocluster Film"Chem.Lett.. 662-663 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Silicon-germanium alloy prepared by laser-induced pyrolysis of organogermanium nanocluster spin-coated on Si substrate"Materials Letters. (印刷中). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanab: "Optical Properties of Polysilanes with Various Silicon Skeletons"J.Organomett.Chen.. (印刷中). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Fujitsuka, and O.Ito: "Micropatterning of SiO_2 Film using Organosilicon Nanocluster as a Precursor"Thin Solid Filrms. 354. 13-18 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Hendrickx, D.Steenwinckel, A.Persoons, and A.Watanade: "Photorefractive Polysilanes Functionalized with a Nonlinear Optical Chromophore"Macromolecules. 32. 2232-2238 (1999)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe: "Material Design beyond the border between Organics and Inorganics"Koubunshi Kakou. 49(6). 251-258 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, and T.Miwa: "Effect of Hydrogen Plasma Treatment on Formation of Amorphous Silicon Film Using Oragnosoluble Silicon Cluster as a Precursor"Jpn.J.Appl.Phys.. 30. L961-L963 (2000)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, and T.Miwa: "Silicon-Germanium Alloys Prepared by the Heat-Treatment of Silicon Substrate Spin-Coated with Prgano-Soluble Germanium Cluster"Materials Letters. 89. 89-94 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, T.Miwa: "Preparation of Germanium Thin Film by a Coating Technique Using a Soluble Organogermanium Cluster as a Precursor"J.Materials Sci.Lett.. 20. 491-493 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Nanjo, T.Sunaga, and A.Sekiguchi: "Dynamics of the Excited State of polysilane Dendrimers: Origin of the Broad Visible Emission of Branched Silicon Chains"J.Phys.Chem.A.. 26. 6436-6442 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, T.Sato, and M.Matsuda: "Origin of Broad Visible Emission from Branched Polysilane and Polygermane Chains"Jpn.J.Appl.Phys.. 40. 6457-6463 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, and T.Miwa: "Electrical Properties of tert-Butyl-Substituted Germanium Cluster"Chem.Lett.. 1092-1093 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, F.Hojo, T.Miwa, and M.Wakagi: "Nanocrystalline Silicon Film Prepared by Laser Annealing of Organosilicon Nanocluster"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. L378-L380 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, T.Miwa: "Spatially Selective Formation of Microcrystalline Germanium by Laser-Induced Pyrolysis of Organogermanium nanocluster Film"Chem.Lett.. 662-663 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe, M.Unno, F.Hojo, and T.Miwa: "Silicon-germanium alloy prepared by laser-induced pyrolysis of organogermanium nanocluster spin-coated on Si substrate"Materials Letters. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Watanabe: "Optical Properties of Polysilanes with Various Silicon Skeletons"J.Organomett.Chen.. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Nanocrystalline Silicon Film Prepared by Laser Annealing of Organosilicon Nanocluster"Jpn J. Appl. Phys.. 41. L378-L380 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Spatially Selective Formation of Microcrystalline Germanium by Laser-Induced Pvrolvsis of Organogermanium nanocluster"Chem. Lett.. 662-663 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Preparation of germanium thin film by a coating technique using a soluble organogermanium cluster as a precursor"J. Mater. Sci. Lett.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Optical Properties of Polysilanes with Various Silicon Skeletons"J. Organomet. Chem. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Silicon-Germanium Alloys Prepared by the Heat Treatment of Silicon Substrate Spin-Coated with Organo-Soluble Germanium Cluster"Matterials Letters. 47. 89-94 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Preparation of Germanium Thin Film by a Coating Technique Using a Soluble Organogermanium Cluster as a Precursor"J. Materials Sci. Lett.. 20. 491-493 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Dynamics of the Excited State of polysilane Dendrimers : Origin of the Broad Visible Emission of Branched Silicon Chains"J. Phys. Chem. A. 26. 6436-6442 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Electrical Properties of tert-Butyl-Substituted Germanium Cluster"Chem. Lett.. 1092-1093 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Origin of Broad Visible Emission from Branched Polysilane and Polygermane Chains"Jpn J. Appl. Phys.. 40. 6457-6463 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira WATANABE: "Nanocrystalline Silicon Film Prepared Laser Annealing of Organosilicon Nanocluster"Jpn J. Appl. Phys.. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Watanabe: "Micropatterning of SiO_2 Film using Organosilicon Nanocluster as a Precursor"Thin Solid Film. 354. 13-18 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺明: "有機・無機の枠を越えた材料設計"高分子加工. 49(6). 251-258 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Watanabe: "Effect of Hydrogen Plasma Treatment on Formation of Amorphous Silicon Film Using Oragnosoluble Silicon Cluster as a Precursor"Jpn.J.Appl.Phys.. 39. L961-L963 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Watanabe: "Silicon-Germanium Alloys Prepared by the Heat-Treatment of Silicon Substrate Spin-Coated with Prgano-Soluble Germanium Cluster"Materials Letters. 89. 89-94 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Watanabe: "Germanium Thin Film by Coating Technique using a Soluble Organogermanium Cluster as a Precursor"Journal of Materials Science Letters. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Watanabe: "Micropatterning of SiO_2 Film using Organosilicon Nanocluster as a Precursor"Thin Solid Film. 354. 13-18 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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