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表面反応制御用高品質中性ラジカルビームの生成技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14540381
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関金沢工業大学

研究代表者

林 啓治  金沢工業大学, 工学部, 助教授 (30281455)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード中性フリーラジカルビーム / 可視CWレーザー光励起 / 負イオンビーム / 表面素過程制御 / 高精度その場観察手法 / 第一原理物性シミュレーション / 化学物理 / ナノデバイスプロセス開発 / 高感度その場観察手法
研究概要

平成14年度は,PDINIB装置試作機の改良を行ない,同機において生成される中性フリーラジカルビームの一層の高フラックス化を達成した.また,ICD法による中性フリーラジカルビームフラックス高精度測定系を実用化した.平成15年度は,これらを用い,RBNR生成・照射実験の条件出しを進めた.とくに,中性フリーラジカルビームを薄膜成長表面に照射する入射角の違いによって成長機構がどのように変わるかの解析に利用するために,multiple-pass photo-deionizer内における空間電場や空間電荷効果などによる負イオンビームの発散に由来した中性フリーラジカルビームの発散を抑えて中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームを生成することに力を入れた.このために,中性フリーラジカルの,まずビームフラックスの空間プロファイルを精密に計測し,さらに運動量を精密制御する,ノウハウを蓄積した.具体的には,まず,ICD測定系を中性フリーラジカルビームフラックスの空間プロファイルの測定に応用し,ディテクターの粒子検出部の形状を改良することにより,中性フリーラジカルビームフラックスの測定感度・精度を落とすことなく,空間分解能を25倍に向上させた.さらに,この改良したICD測定系をモニターとして用い,フィードバックをかけて,負イオンビーム生成系の静電光学系を制御することにより,中性フリーラジカルの運動量の揃った平行ビームの生成を実現した.
また,実験と並行して,中性フリーラジカルビームを材料清浄表面に照射した際の表面反応素過程を,電子相関を適切に考慮した第一原理手法に基づいて理論モデリングし効率的に計算機予測するプロセス設計手法,とくに,多体ハミルトニアンのセグメント展開に基づいて反応機構を理論解析する手法の開発を進め,希薄磁性半導体薄膜のエピタキシャル成長法の開発に実用した.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] 林 啓治: "準安定凝縮相の作り分けに用いる高品質中性フリーラジカルビームの生成〔招待論文〕"真空. (印刷中).

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "A Simple Method to Monitor the Beam Flux of Neutral Free Radicals Produced by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE. (in press).

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  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Surface Reactions Responsible for Atmosphere-Sensitive Characteristics of Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Proceedings of SPIE. (in press).

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "What the Sawtooth In Situ Signal Implies about the Surface-Reaction Mechanism for Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Molecular Simulation. (in press).

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Study on Atmosphere-Sensitive Characteristics of Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Solid State Ionics. (in press).

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  • [文献書誌] 林 啓治: "化学物理的アプローチによるナノデバイス・プロセス開発〔招待論文〕"分子シミュレーション研究会 ニュースレター"アンサンブル". No.23. 10-14 (2003)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Predictive Use of Ab Initio MO Methods in PDECB-Based Approach to Low-Temperature Epitaxy of Stoichiometric Group-III Nitrides"Materials Science in Semiconductor Processing. 6・1-3. 159-164 (2003)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Comparison of Methods to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B206C. 403-408 (2003)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Sources for Photo-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Computational Materials Science. 27・1-2. 50-57 (2003)

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  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Quantum Chemical Study on PDECB-Based Laser-Assisted Radical-Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of the 3rd Asian Pacific Laser Symposium. 614-617 (2003)

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  • [文献書誌] 林 啓治: "高品質中性フリーラジカルビームの生成とプロセス応用"平成15年度 日本真空協会 9月研究例会 テキスト. 1-6 (2003)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "How to Sensitively Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 142-146 (2002)

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  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Some Sources for Laser-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 147-151 (2002)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "A Sensitive In Situ Method to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Journal of Vacuum Science and Technology A. 20・3. 991-994 (2002)

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  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Dimethyl Group-III Azides as Sources for Photolytic Production of Free Radical Beams"Journal of Vacuum Science and Technology A. 20・3. 995-998 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, T.Kanayama, T.Oseki, N.Omote: "A Simple Method to Monitor the Beam Flux of Neutral Free Radicals Produced by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE. (in press).

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  • [文献書誌] T.Kanayama, N.Omote, S.Kajimoto, K.Hayashi: "Surface Reactions Responsible for Atmosphere-Sensitive Characteristics of Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Proceedings of SPIE. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, T.Kanayama, N.Omote: "What the Sawtooth In Situ Signal Implies about the Surface-Reaction Mechanism for Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Molecular Simulation. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, N.Omote, T.Kanayama: "Ab Initio Molecular Orbital Study on Atmosphere-Sensitive Characteristics of Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Solid State Ionics. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, T.Kanayama, H.Kojima, N.Omote, T.Shimizu: "Predictive Use of Ab Initio MO Methods in PDECB-Based Approach to Low-Temperature Epitaxy of Stoichiometric Group-HI Nitrides"Materials Science in Semiconductor Processing. 6. 159-164 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, H.Konno, T.Oseki, H.Kojima, T.Kanayama: "Comparison of Methods to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B 206C. 403-408 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, T.Kanayama, H.Kojima, T.Shimizu: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Sources for Photo-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Computational Materials Science. 27. 50-57 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kanayama, N.Omote, N.Shimizu, H.Kojima, K.Hayashi: "Quantum Chemical Study on PDECB-Based Laser-Assisted Radical-Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of the 3rd Asian Pacific Laser Symposium. 614-617 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, H.Konno, H.Kojima, M.Minato, T.Oseki, Y.Kawamura, K.Kameko, T.Kanayama: "How to Sensitively Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 142-146 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kanayama, T.Shimizu, H.Kojima, N.Omote, S.Sunouchi, K Hayashi: "Ab Initic Molecular Orbital Characterization of Some Sources for Laser-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of SPIE Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 147-151 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, K.Kameko, S.Kawakita, Y.Kawamura, H.Konno, H.Kojima, T.Kanayama: "A Sensitive In Situ Method to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Journal of Vacuum Science and Technology. A20. 991-994 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi, T.Kanayama, T.Shimizu, Y.Kawamura, K.Kameko, S.Kawakita: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Dimethyl Group-III Azides as Sources for Photolytic Production of Free Radical Beams"Journal of Vacuum Science and Technology. A20. 995-998 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "What the Sawtooth In Situ Signal Implies about the Surface-Reaction Mechanism for Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Molecular Simulation. (掲載確定).

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Study on Atmosphere-Sensitive Characteristics of Alternate-Supply OMVPE Growth of ZnSe"Solid State Ionics. (掲載確定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 林 啓治: "準安定凝縮相の作り分けに用いる高品質中性フリーラジカルビームの生成〔招待論文〕"真空. (掲載確定).

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 林 啓治: "化学物理的アプローチによるナノデバイス・プロセス開発〔招待論文〕"分子シミュレーション研究会 ニュースレター"アンサンブル". No.23. 10-14 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Comparison of Methods to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B 206C. 403-408 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Predictive Use of Ab Initio MO Methods in PDECB-Based Approach to Low-Temperature Epitaxy of Stoichiometric Group-III Nitrides"Materials Science in Semiconductor Processing. 6・1-3. 159-164 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Sources for Photo-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Computational Materials Science. 27・1-2. 50-57 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "How to Sensitively Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 142-146 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Some Sources for Laser-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. vol.4830. 147-151 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Quantum Chemical Study on PDECB-Based Laser-Assisted Radical-Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of the 3rd Asian Pacific Laser Symposium. 614-617 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 林 啓治: "高品質中性フリーラジカルビームの生成とプロセス応用"平成15年度日本真空協会9月研究例会テキスト. 1-6 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "A Sensitive In Situ Method to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Journal of Vacuum Science and Technology A. 20・3. 991-994 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Dimethyl Group-III Azides as Sources for Photolytic Production of Free Radical Beams"Journal of Vacuum Science and Technology A. 20・3. 995-998 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Sources for Photo-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Computational Materials Science. 27・1-2. 50-57 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Comparison of Methods to Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. (掲載確定).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "Predictive Use of Ab Initio MO Methods in PDECB-Based Approach to Low-Temperature Epitaxy of Stoichiometric Group-III Nitrides"Materials Science in Semiconductor Processing. (掲載確定).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Keiji Hayashi: "How to Sensitively Measure the Rate of Neutral Free Radical Production by Photo-Deionization of Negative Ion Beams"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. 4830. 142-146 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Ab Initio Molecular Orbital Characterization of Some Sources for Laser-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of SPIE : Third International Symposium on Laser Precision Microfabrication. 4830. 147-151 (2003)

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  • [文献書誌] Takuo Kanayama: "Ab Initio Molecular Orbital Study on PDECB-Based Laser-Assisted Radical Beam Epitaxy of Group-III Nitrides"Proceedings of the 3rd Asian Pacific Laser Symposium. (掲載確定).

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      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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