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フラックスエピタキシー法による高機能性単結晶基板の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16350110
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 無機工業材料
研究機関東京大学 (2005)
東京工業大学 (2004)

研究代表者

鯉沼 秀臣  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, リサーチフェロー (70011187)

研究分担者 松本 祐司  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 講師 (60302981)
宮澤 信太郎  信光社株式会社, 理事
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
キーワードレーザー分子線エピタキシー / コンビナトリアル薄膜法 / 3元組成傾斜法 / フラックス法 / 単結晶薄膜 / 3元組成傾斜膜法
研究概要

【研究目標】
我々は、フラックスエピタキシーという新しい方法を提案し、本手法を用いた高機能性単結晶基板製造プロセスを確立することを目的とする。単結晶でかつ原子レベルで平坦な表面を有するGaNや酸化亜鉛薄膜成長用基板や光学デバイス用、高温超伝導薄膜用SrTiO_3基板を作成し、機能デバイス用基板としての工業化を追求する。
【研究成果】
1,MgO(001)単結晶基板上のBi-cu-Oフラックスのレーザー顕微鏡その場観察
MgO(001)単結晶基板上のBi-cu-Oフラックスのレーザー顕微鏡その場観察し、真空下と大気圧下での液'滴挙動の比較検討を行った。その結果、液滴の合体挙動の液化温度は、大気下の方が高いが、その合体頻度は大きく、活性化エネルギーに明らかな違いが見いだされた。
2,ZnO単結晶の表面処理技術の検討
高温・真空下で安定なBi-Cu-Oフラックスを用いた単結晶酸化物表面の処理法について検討を行った。X線回折法によるマクロな領域ではフラックス処理による表面のラフニング、結晶性の一見の低下が確認されたが、RBS測定による原子の格子位置からのズレというミクロな加工歪の観点からは、フラックス処理に拠って改善されることが示唆された。
3,フラックス固相エピタキシーによるScMgAlO_4(SCAM)薄膜の実現
同様に、高温・真空下で安定なBi-Cu-Oフラックスを用いたZnO薄膜用基板として知られるSCAM薄膜の作製を行った。サファイア基板上にアモルファス状のフラックスと原料成分を堆積し、電気炉で焼成すると、SCAM薄膜が成長することを世界で初めて見いだした(特許申請済)。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (2件) 産業財産権 (10件)

  • [雑誌論文] Perfect <Bi_4Ti_3O_12> single-crystal films via flux-mediated epitaxy2006

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Yonezawa, M.Ohtani, M.Kawasaki, K.Nakajima, T.Chikyow, H.Koinuma, Y.Matsumoto
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 16

      ページ: 485-491

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perfect Bi4Ti3O12 single-crystal films via flux-mediated epitaxy2006

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Yonezawa, M.Ohtani, M.Kawasaki, K.Nakajima, T.Chikyow, H.Koinuma, Y.Matsumoto
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 16

      ページ: 485-491

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Flux-assisted reactive solid phase epitaxy of highly c-axis oriented <Ru(Eu_1.5Ce_0.5)Sr_2Cu_2O_10-5> thin films2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Petrykin, M.Kakihana, H.Koinuma, K.Shibuya, M.Lippmaa, Y.Matsumoto
    • 雑誌名

      Physica C-Superconductivity and Its Applications 422

      ページ: 46-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] c-axis oriented epitaxial <Ru(Eu_1.5Ce_0.5)Sr_2Cu_2O_10-d> thin films growth by flux-mediated solid phase epitaxy2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Petrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, U.S.Joshi, H.Koinuma, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 486

      ページ: 79-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Flux-mediated epitaxy : general application in vapor phase epitaxy to single crystal quality of complex oxide films2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsumoto, R.Takahashi, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 275

      ページ: 325-330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer design of combinatoriak shadow mask for ternary composition spread library2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Measurement Science & Technology 16

      ページ: 292-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Flux-assisted reactive solid phase epitaxy of highly c-axis oriented Ru(Eu1.5Ce0.5)Sr2Cu2O10-δ thin films2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Petrykin, M.Kakihana, H.Koinuma, K.Shibuya, M.Lippmaa, Y.Matsumoto
    • 雑誌名

      Physica C 422

      ページ: 46-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] c-axis oriented epitaxial Ru(Eu1.5Ce0.5)Sr2Cu2010-d thin films grown by flux-mediated solid phase epitaxy2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Petrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, U.S.Joshi, H.Koinuma, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 486

      ページ: 79-81

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer design of combinatorial shadow mask for ternary composition spread library2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Measurement Science & Technology 16

      ページ: 292-295

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Computer Design of Combinatorial Shadow Mask for Ternary Composition Spread Library2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Meas.Sci.Technol., 16

      ページ: 282-295

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] C-axis oriented epitaxial Ru(Eu_<1.5>Ce_<0.5>)Sr_2Cu_2O_<10-d> thin films grown by flux-mediated solid phase epitaxy2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Peyrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, U.S.Joshi, H.Koinuma, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Film 486

      ページ: 79-81

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Flux-assisted Reactive Solid Phase Epitaxy of highly c-Axis oriented RuRu(Eu_<1.5>Ce_<0.5>)Sr_2Cu_2O_<10-d> Thin films2005

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, V.V.Peyrykin, M.Kakihana, K.Shibuya, M.Lippmaa, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Physica C 422

      ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Perfect Bi_4Ti_3O_<12> Single-Crystal Films via Flux-Mediated Epitaxy2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Yonezawa, M.Ohtani, M.Kawasaki, K.Nakajima, T.Chikyow, H.Koinuma, Y.Matsumoto
    • 雑誌名

      Adv.Funct.Mater. 16

      ページ: 485-491

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly c-oriented <RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2O10-delta> thin film growth by pulsed laser deposition and subsequent post-annealing2004

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, I.Ohkubo, V.V.Petrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Physica C-Superconductivity and Its Applications 403

      ページ: 21-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of <Nd1-xCaxBa2Cu3O7-delta (x=0-0.3)> single crystalline films by tri-phase epitaxy2004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, T.Kohno, M.Kawasaki, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 262

      ページ: 308-312

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-Throughput Screening of Flux Materials for Single Crystal Growth by Combinatorial Pulsed Laser Deposition2004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, T.Tanigawa, Y.Yamamoto, Y.Yonezawa, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      MRS Fall Meeting Proceedings 804

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mathematical design of linear action masks for binary and ternary composition spread film library2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, R.Takahashi, Y.Matsumoto, T.Chikyow, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 223

      ページ: 9-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フラックスエピタキシー : 気相成長における酸化物薄膜の相制御と高品質化2004

    • 著者名/発表者名
      松本 祐司, 鯉沼 秀臣
    • 雑誌名

      応セラ研70周年記念論文集

      ページ: 70-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly c-oriented RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2010-delta thin film growth by pulsed laser deposition and subsequent post-annealing2004

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, I.Ohkubo, V.V.Petrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Physica C 403

      ページ: 21-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Nd1-xCaxBa2Cu307-delta (x=0-0.3) single crystalline films by tri-please epitaxy2004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, T.Kohno, M.Kawasaki, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 262

      ページ: 308-312

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 「研究成果報告書概要(欧文)」より2004

    • 著者名/発表者名
      Yuji Matsumoto, Hideomi Koinuma
    • 雑誌名

      Materials and Structures Laboratory 70m anniversary collective treatise

      ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 「研究成果報告書概要(欧文)」より2004

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takahashi, Yuji Matsumoto
    • 雑誌名

      Combinatorial Technology : Open the future 'craftsmanship' world : 6.1.1 Combinatorial Flux Epitaxy (Japanese, Maruzen)

      ページ: 222-222

    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly c-oriented RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2010-δ Thin Film Growth by Pulsed Laser Deposition and Subsequent Post-annealing2004

    • 著者名/発表者名
      W.Q.Lu, Y.Yamamoto, I.Ohkubo, V.V.Petrykin, M.Kakihana, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      physica C Vol.403/1-2

      ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mathematical design of linear action masks for binary and ternary composition spread film library2004

    • 著者名/発表者名
      Yukio Yamamoto, Ryota Takahashi, Yuji Matsumoto, Toyohiro Chikyow, Hideomi Koinuma
    • 雑誌名

      Appl.Surf.Sci. 223

      ページ: 9-13

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Nd1-xCaxBa2Cu307-d (x=0^〜0.3) single crystalline films by tri-phase epitaxy2004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, Y.Matsumoto, T.Kohno, M.Kawasaki, H.Koinuma
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 262-1

      ページ: 308-312

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hign-Throughput Screening of Flux Materials for Single Crystal Growth by Combinatorial Pulsed Laser Deposition2004

    • 著者名/発表者名
      R.Takahashi, T.Tanigawa, Y.Yamamoto, Y.Yonezawa, Y.Matsumoto, H.Koinuma
    • 雑誌名

      MRS Fall meeting proceedings 804

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Flux-mediated Epitaxy : New approach in vapor phase epitaxy to single crystal quality of complex oxide films2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsumoto, R.Takahashi, H.Koinuma
    • 雑誌名

      ornal of Crystal Growth-on line

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フラックスエピタキシー:気相成長における酸化物薄膜の相制御と高品質化2004

    • 著者名/発表者名
      松本祐司, 鯉沼秀臣
    • 雑誌名

      応セラ70周年記念論文集

      ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] コンビナトリアルテクノロジー 明日を開く'ものつくり'の世界 6.1.1 コンビナトリアルフッラクスエピタキシー2004

    • 著者名/発表者名
      高橋 竜太, 松本 祐司
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      丸善
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] コンビナトリアルテクノロジー 明日を開く‘ものつくり'の世界 6.1.1コンビナトリアルフラックスエピタキシー2004

    • 著者名/発表者名
      高橋 竜太, 松本 祐司
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 薄膜基板の製造法2006

    • 発明者名
      鯉沼秀臣, 松本祐司, 石井誉
    • 権利者名
      東工大, 科学技術振興機構, 信光社
    • 産業財産権番号
      2006-073731
    • 出願年月日
      2006-03-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 金属酸化物単結晶基板の平坦化方法及び金属酸化物単結晶基板2005

    • 発明者名
      鯉沼秀臣, 松本祐司, 高橋竜太
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2005-03-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ビスマスを構成元素に含む多元系酸化物のナノ構造の作製方法2004

    • 発明者名
      鯉沼秀臣, 松本祐司, 高橋竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-05-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] Bi層状化合物ナノプレート、Bi層状化合物ナノプレート配列体、及びその製造方法、並びにそれを用いた装置2004

    • 発明者名
      鯉沼秀臣, 松本祐司, 高橋竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-08-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ビスマスを構成元素に含む多元系酸化物のナノ構造の作製方法2004

    • 発明者名
      鯉沼秀臣, 松本祐司, 高橋竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-05-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ビスマスを構成元素に含む多元系酸化物単結晶の製造方法2004

    • 発明者名
      鯉沼 秀臣, 松本 祐司, 高橋 竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-05-20
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] Bi層状化合物ナノプレート、Bi層状化合物ナノプレート配列体、及びその製造方法、並びにそれを用いた装置2004

    • 発明者名
      鯉沼 秀臣, 松本 祐司, 高橋 竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-08-06
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 金属酸化物単結晶基板表面の平坦化方法及び金属酸化物単結晶基板2004

    • 発明者名
      鯉沼 秀臣, 松本 祐司, 高橋 竜太
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2004-08-30
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] ビスマスを構成元素に含む多元系酸化物単結晶の製造方法2004

    • 発明者名
      鯉沼 秀臣, 松本 祐司, 高橋 竜太
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 出願年月日
      2004-05-21
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] ScAlMgO_4薄膜基板の製造方法

    • 発明者名
      鯉沼 秀臣, 松本 祐司, 石井 誉
    • 権利者名
      東工大, 科学技術振興機構, 信光社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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