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ナノSi結晶とワイドギャップ半導体の複合化プロセスの開発とデバイス提案

研究課題

研究課題/領域番号 16H04327
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 電子・電気材料工学
研究機関山梨大学

研究代表者

近藤 英一  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70304871)

研究分担者 Bernard Gelloz  名古屋大学, 工学研究科(国際), その他 (40343157)
金 蓮花  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40384656)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード超臨界流体 / ポーラスシリコン / エリプソメーター / 多孔質シリコン / 超臨界CO2流体 / porous silicon / supercritical fluids / zinc oxide / 酸化亜鉛 / 発光デバイス
研究成果の概要

ポーラスシリコン(PS)の細孔に透明導電体を埋め込めば接触・発光面積が増え高効率で安価な発光デバイスを実現できる。本研究では、超臨界流体による透明導電性材料作製・埋め込みプロセス、イメージング計測を利用した高品質PS作製技術を開発した。バッチ式超臨界堆積装置でZn錯体とCu錯体を配合し透過性のある導電性透明薄膜を得た。さらに、Siパターン基板やPSを用いて埋め込みを実証した。また、本グループで開発した高分解能イメージングエリプソメトリの導入により、SEM等を使わずにPS層を評価できた。Si/SiO2コアシェルナノ粒子を製作し、量子収率61%の世界記録を達した.必要な要素技術をすべて開発できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

シリコンは安価で安全な材料であるが発光デバイスとはしては使えない。多孔質シリコンは発光することが知られているが、発光効率が高かった。本研究では多孔質シリコンに透明な電極を埋め込んで高効率な発光デバイス作製するための、要素技術を開発した。透明化によりより多くの発光を利用できる。また埋め込みに用いた超臨界流体は環境にやさしい媒体で製作コストを低減させることができる。さらにイメージングエリプソメータを利用して、複雑な電子顕微鏡を用いずに光学的な観察で高品質多孔質シリコンを製造する技術も確立した。以上のように、本研究の成果は安価な発光デバイスの製造を可能たらしめるに必要なものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Cu Wiring Fabrication by Supercritical Fluid Deposition for MEMS Devices2019

    • 著者名/発表者名
      Kondoh Eiichi
    • 雑誌名

      -

      巻: -

    • DOI

      10.5772/intechopen.81636

    • ISBN
      9781789852950, 9781789852967
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Photoetching of Porous Silicon Nanostructures in Hydrofluoric Acid Using Monochromatic Light2018

    • 著者名/発表者名
      Gelloz B.、Fuwa H.、Kondoh E.、Jin L.
    • 雑誌名

      ECS Journal of Solid State Science and Technology

      巻: 7 号: 12 ページ: P730-P735

    • DOI

      10.1149/2.0121812jss

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 超臨界二酸化炭素流体中における薄膜堆積2018

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan

      巻: 25 ページ: 431-436

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超臨界流体を用いた薄膜堆積・微細埋め込みと関連技術2018

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxygen-assisted platinum etching in supercritical carbon dioxide fluids using hexafluoroacetylacetone2018

    • 著者名/発表者名
      Kondoh Eiichi、Ogihara Yuta
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 7S2 ページ: 07ME01-07ME01

    • DOI

      10.7567/jjap.57.07me01

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization characteristics of diffraction scattering from metal rough surface2017

    • 著者名/発表者名
      L. Jin, T. Takaguchi, E. Kondoh and B. Gelloz
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 421 ページ: 565-570

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2016.10.142

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DENSITY EVALUATION OF SUB-100 nm PARTICLES BY USING ELLIPSOMETRY2017

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh Katsuya Suzuki Satomi Hamada Shohei Shima Hirokuni Hiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference of Planarization/CMP Technology

      巻: None ページ: 60-64

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Extracting calibrated parameters from imaging ellipsometric measurement2017

    • 著者名/発表者名
      L. Jin, T. Tanaka, E. Kondoh, B. Gelloz, and M. Uehara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 11 ページ: 116602-116602

    • DOI

      10.7567/jjap.56.116602

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 各種金属酸化物のCu/ガラス密着向上層としての利用2017

    • 著者名/発表者名
      林 知里 渡邉 満洋 近藤 英一
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 68 ページ: 723-726

    • NAID

      130007492283

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures of Cu surfaces developing in benzotriazole solutions: Effect of pH2017

    • 著者名/発表者名
      Kondoh Eiichi、Kawakami Tatsuya、Watanabe Mitsuhiro、Jin Linhua、Hamada Satomi、Shima Shohei、Hiyama Hirokuni
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 7S2 ページ: 07KH01-07KH01

    • DOI

      10.7567/jjap.56.07kh01

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Removal of organic template of mesoporous organosilicate thin films using supercritical carbon dioxide fluids2017

    • 著者名/発表者名
      Kondoh Eiichi、Segawa Koki、Watanabe Mitsuhiro、Jin Lianhua、Zhang Liping、Baklanov Mikhail R.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 7S2 ページ: 07KF02-07KF02

    • DOI

      10.7567/jjap.56.07kf02

    • NAID

      210000148111

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ellipsometric measurement of particle-spiked wafer surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh Hayato Kotagiri Mitsuhiro Watanabe Satomi Hamada Shohei Shima Hirokuni Hiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of 2015 International Conference on Planarization/CMP Technology (ICPT)

      巻: - ページ: 188-190

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ ellipsometry of Cu surfaces immersed in benzotriazole-hydrogen peroxide solutions2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh Tatsuya Kawakami Mitsuhiro Watanabe Lianhua Jin Satomi Hamada Shohei Shima Hirokuni Hiyama
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 6S3 ページ: 1-6

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06jg03

    • NAID

      210000146736

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of polarization properties of the individual components of a layered system by using spectroscopic Mueller matrix analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Lianhua Jin Daichi Kobayashi Eiichi Kondoh Hiroyuki Kowa Bernard Gelloz
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 9 ページ: 9757-9765

    • DOI

      10.1364/oe.24.009757

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 1-ヘキセン分子を用いたポーラスシリコンの圧力制御ヒドロシリル化と発光安定性2019

    • 著者名/発表者名
      入山 拓未,金 蓮花,近藤 英一,ジェローズ ベルナール
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イメージングエリプソメトリーによるポーラスシリコンの光学定数測定2019

    • 著者名/発表者名
      秋山 泰輝,飯塚 祐基,金 蓮花,近藤 英一,ジェローズ ベルナール
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] hoto-Assisted Etching of Porous Silicon Nanostructures in Hydrofluoric Acid using Monochromatic Light2018

    • 著者名/発表者名
      B. Gelloz, H. Fuwa, E. Kondoh, and L. Jin
    • 学会等名
      Americas International Meeting on Electrochemistry and Eolid state science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extraction of properties of individual component for the retarder linear diattenuator retarder system and its application2018

    • 著者名/発表者名
      L. Jin, E. Kondoh, H. Kowa, B. Gelloz
    • 学会等名
      SPIE
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イメージングエリプソメトリーによるナノ結晶シリコンの製作評価2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 泰輝,飯塚 祐基,金 蓮花,近藤 英一,ジェローズ ベルナール
    • 学会等名
      第三回フォトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光伝導を利用したHF溶液中でのポーラスシリコンナノ構造のフォトエッチング観測2018

    • 著者名/発表者名
      ジェローズ ベルナール,不破 弘樹,近藤 英一,金 蓮花
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界CO2流体中での薄膜堆積2018

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 学会等名
      電気化学会第85回大会 シンポジウムS19. 電子材料及びナノ機能素子技術
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分光エリプソメトリー計測の勘所とin-situ計測応用2018

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 学会等名
      ORIST技術情報セミナー(和泉センター) 第 2 回分光エリプソメーター活用セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分光エリプソメトリーによるsub 100-nm粒子の検出と粒子密度評価2018

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 学会等名
      プレナリゼーションCMPとその応用技術専門委員会(精密工学会)第163回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面清浄度・クリーニング評価としてのエリプソメトリ2017

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] その場分光エリプソメトリ測定を用いたBTA-H2O2混合溶液中におけるCu表面の初期処理過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      瀬川紘幹 近藤英一 濱田聡美 嶋昇平 檜山浩國
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス(東京都・葛飾区)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 半導体・MEMSのための超臨界CO2流体2017

    • 著者名/発表者名
      近藤英一
    • 学会等名
      CVD研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Early stages of layer formation on Cu in benzotriazole-hydrogen (BTA-H2O2) solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Koki Segawa Eiichi Kondoh Satomi Hamada Shohei Shima Hirokuni Hiyama
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference plus 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Pt etching using hexafluoroacetlyacetone2017

    • 著者名/発表者名
      E. Kondoh Y. Ogihara
    • 学会等名
      Advanced Metallization Conference plus 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] INKJET PARTICLE-SPIKING OF WAFER SURFACES AND EVALUATION OF PARTICLE DENSITY WITH ELLIPSOMETRY2017

    • 著者名/発表者名
      E. Kondoh, K. Suzuki, L. Jin, S. Hamada, S. Shima, and H. Hiyama
    • 学会等名
      International Conference on Planariation/CMP Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エリプソメトリ法によるSi基板表面の微粒子計測 ―インクジェット装置による粒子付着とエリプソメトリ計測―2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄也 近藤英一 濵田聡美 嶋 昇平 檜山 浩國
    • 学会等名
      精密工学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流通セルを用いたBTA-H2O2混合溶液中におけるCu表面のその場分光エリプソメトリ解析2017

    • 著者名/発表者名
      瀬川紘幹 近藤英一 濵田聡美 嶋昇平 檜山浩國
    • 学会等名
      精密工学学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 各種金属酸化物のCu/ガラス界面密着層としての利用の試み2017

    • 著者名/発表者名
      林 知里 渡邉 満洋 近藤 英一
    • 学会等名
      表面技術協会第136回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] HexafluoroacetylacetoneによるPtエッチング2017

    • 著者名/発表者名
      近藤英一 萩原佑太
    • 学会等名
      表面技術協会第136回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photo-Assisted Dissolution of Porous Silicon Nanostructures in HF Solutions Monitored by Photoconduction2017

    • 著者名/発表者名
      Bernard Gelloz, Hiroki Fuwa, Eiichi Kondoh, and Lianhua Jin
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Etching of Transition Metals (Co, Ni, Fe, Pt) Using Supercritical Fluids2017

    • 著者名/発表者名
      E. Kondoh
    • 学会等名
      Materials Research Society 2017 Spring Meetings
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of supercritical CO2 to porogen removal and metal deposition in nanoscale/HAR features2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh
    • 学会等名
      International Workshop on Materials for Advanced Interconnects
    • 発表場所
      North China University of Technology
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of catalyst membrane for long-length nanocarbon growt: Atmospheric pressure CVD fill of Fe and FexOy to nano-through-holes of selfstanding anodic alumina2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh Shigeaki Tamekuni Mitsuhiro Watanabe Soichiro Okubo Takeshi Hikata Akira Nakayama
    • 学会等名
      42nd International Conference on Micro and Nano Engineering
    • 発表場所
      Reed Messe Wien, Congress Center, Vienna
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Absorption of Porous Silicon during Dissolution in HF Investigated by Photoconduction2016

    • 著者名/発表者名
      Bernard Gelloz Kazuki Ichimura Eiichi Kondoh Lianhua Jin
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Ellipsometry of Cu Surfaces Immersed in BTA-H2O2 Solutions2016

    • 著者名/発表者名
      Eiichi Kondoh
    • 学会等名
      Clarkson University 20th International Symposium on Chemical-Mechanical Planarization
    • 発表場所
      Crowne Plaza Lake Placid, NY
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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