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フラクタル構造半導体格子の作製と電子状態制御

研究課題

研究課題/領域番号 14350005
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

一色 秀夫  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (60260212)

研究分担者 木村 忠正  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50017365)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2002年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードフラクタル / 自己組織化 / 原子層成長(ALE) / 超格子 / ナノ構造 / ナノ多孔質シリコン / MOVPE / SiGe / シリコン
研究概要

本研究では半導体結晶格子に周期的並進対称性を持たないフラクタルという秩序を導入することによる新しい電子状態の創出とそのコヒーレンス制御(電子状態制御)の可能性について検討を行ってきた。超格子配列にフラクタルを導入し周期構造(単結晶Like)では観測できない新たなコヒーレント状態をもったフラクタル格子半導体について理論的実験的に明らかにし、静的物性制御の可能性を示すことが出来た。またフラクタル格子半導体において、外場による準安定コヒーレント状態から局在状態への転移の可能性を理論的実験的に示し、さらにこの大きな状態転移を利用した動的物性制御の可能性について示すことができた。
フラクタル構造導入についてさらなる系統的な調査、制御性の向上を目的として、フラクタル構造を特徴付けるフラクタル次元をパラメータとする原子層成長(ALE)法による新機能材料創製システムの概念を提案し、フラクタルを用いた新機能材料作製への道筋を示した。また、自己組織化材料についてフラクタル的概念を適用、フラクタル次元として定量化しその形成過程、物性の評価における一般的なパラメータとすることを提案した。またSi系結晶の自己形成を調べている途中で新たに、優れた発光特性を示す自己組織化ErSiO超格子半導体が発見された。この材料は、現在シリコン・ナノフォトニクスの分野で注目されている。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2006 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (23件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] TOWARDS EPTAXIAL GROWTH OF ErSiO NANOSTRUCTURED CRYSTALLINE FILMS ON Si SUBSTRATES2006

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      Optical Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of annealing conditions on the crystallization of Er-Si-O formed by solid phase reaction2006

    • 著者名/発表者名
      K.Masaki
    • 雑誌名

      Optical Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Quasi-coherence and the field effect in Ga(AS,P) "fractal" superlattice for functional photonic devices2006

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      ECTI-ECC Transactions (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TOWARDS EPITAXIAL GROWTH OF ErSiO NANOSTRUCTURED CRYSTALLINE FILMS ON Si SUBSTRATES2006

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki M.Masaki, K.Ueda, K.Tateishi, T.Kimura
    • 雑誌名

      Optical Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of annealing conditions on the crystallization of Er-Si-O formed by solid phase reaction2006

    • 著者名/発表者名
      K.Masaki, T.Kawaguchi, H.Isshiki, T.Kimura
    • 雑誌名

      Optical Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-organized formation of Er-Si-O superlattice,2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      Transactions of the Material Research Society of Japan Vol.29

      ページ: 135-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-assembled infrared-luminescent Er-Si-O crystallites on silicon2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      Applied Physics letters 85(19)

      ページ: 4343-4345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide crystalline films prepared by MOMBE2004

    • 著者名/発表者名
      K.Masaki
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 876-879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide nano-crystallite waveguide formation based on nano-porous silicon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 880-883

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-organized formation of Er-Si-O superlattice2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki, A.Polman, T.Kimura
    • 雑誌名

      Transactions of the Material Research Society of Japan Vol.29

      ページ: 135-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self assembled infrared-luminescent Er-Si-O crystallites on silicon2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki, M.J.A.de Dood, A.Polman, T.Kimura
    • 雑誌名

      Applied Physics letters 85(19)

      ページ: 4343-4345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide crystalline films prepared by MOMBE2004

    • 著者名/発表者名
      K.Masaki, H.Isshiki, T.Kimura
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 876-876

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide nano-crystallite waveguide formation based on nano-porous silicon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, K.Ueda, R.Saito, K.Masaki, H.Isshiki
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 880-883

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-organized formation of Er-Si-O superlattice2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki et al.
    • 雑誌名

      Transactions of the Material Research Society of Japan 29(1)

      ページ: 135-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-assembled infrared-luminescent Er-Si-O crystallites on silicon2004

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics letters 85.19

      ページ: 4343-4345

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide crystalline films prepared by MOMBE2004

    • 著者名/発表者名
      K.Masaki et al.
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 876-879

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Erbium-silicon-oxide nano-crystallite waveguide formation based on nano-porous silicon2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura et al.
    • 雑誌名

      Optical Materials 27

      ページ: 880-883

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fine structure in the Er-related emission spectra from Er-Si-O complexes at room temperature under carrier mediated excitation2003

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence 102-103

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ge Dot Formation on Si by MOVPE using Tetra-methyl germanium (Ge(CH3)4)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtake
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c)O No.4

      ページ: 1113-1116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fine structure in the Er-related emission spectra from Er-Si-O complexes at room temperature under carrier mediated excitation2003

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki, A.Polman, T.Kimura
    • 雑誌名

      J.Luminescence 102-103

      ページ: 819-824

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ge Dot Formation on Si by MOVPE using Tetra-methyl germanium (Ge(CH_3)_4)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtake, M.Wada, M.Sugiyama, H.Isshiki, R.Saito, S.Yugo, T.Kimura
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c) 0

      ページ: 1113-1116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ge Dot Formation on Si by MOVPE using Tetra-methyl Germanium (Ge(CH_3)_4)2003

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtake et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (c)0

      ページ: 1113-1116

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-coherence and the field effect in Ga(As,P) "fractal" superlattice for functional photonic devices

    • 著者名/発表者名
      H.Isshiki
    • 雑誌名

      ECTI-ECC Transactions (Selected Paper) (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ダイヤモンド薄膜のコーティング法及びダイヤモンド被膜超硬合金部材2004

    • 発明者名
      一色 秀夫
    • 権利者名
      電通大
    • 産業財産権番号
      2004-173078
    • 出願年月日
      2004-06-10
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohtake et al.: "Ge Dot Formation on Si by MOVPE using Tetra-methyl Germanium (Ge(CH_3)_4)"Physica Status Solidi. (c)0. 1113-1116 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Isshiki et al.: "Self-organized formation of Er-Si-O superlattice"Transactions of the Material Research Society of Japan. 29(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohtake et al.: "Ge Dot Formation on Si by MOVPE using Tetra-methyl Germanium (Ge(CH_3)_4)"Physica Status Solidi. (In press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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