• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超高真空ノンコンタクト原子間力顕微鏡によるダイヤモンド表面の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17710084
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関北陸先端科学技術大学院大学 (2006)
東北大学 (2005)

研究代表者

高村 由起子 (山田 由起子)  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 講師 (90344720)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / ワイドバンドギャップ半導体
研究概要

ダイヤモンドは、物質中最高の硬度と熱伝導率を誇る。特に最近は高品質の人工ダイヤモンド合成が可能となり、その優れた化学的性質や電子的特性を利用して、センサーや半導体材料としての応用を目指した研究が進められている。ダイヤモンドの特異な性質の中でも際立っているのは、表面吸着原子によって表面伝導性が大きく変化することであり、この性質を用いた表面デバイスの作製などが試みられているが、表面伝導性のメカニズムなどは未だ不明な点が多く、原子レベルでの表面構造解析及び電子状態評価が望まれる。
本研究の目的は、真の原子分解能を持つ超高真空ノンコンタクト原子間力顕微鏡(UHV-NCAFM)を用いて、謎の多い絶縁性の清浄ダイヤモンド表面の微細構造を明らかにし、ダイヤモンド表面の原子レベルの構造と電子状態に関する知見を得ることであった。C(111)-(2x1)構造のNCAFM観察を目的として、人工合成ダイヤモンドのへき開面に対して、水素プラズマ処理を行った試料についてNCAFM観察を行った結果、部分的に一原子層高さのステップ状構造を確認することに成功した。しかしながら、粒状の吸着物が多く観察され、プローブのダメージが大きく、原子分解能観察は困難であった。絶縁体に対するNCAFMの性能を確認する目的で、ダイヤモンド同様ワイドバンドギャップ半導体であり、ドープにより走査トンネル顕微鏡(STM)観察も可能な窒化ガリウムについてNCAFMを行った結果、STMを凌ぐ高分解能の表面構造像を得ることに成功した。窒化ガリウム表面のNCAFM像は、プローブー試料間距離と、プローブ先端原子に強く依存していた。ダイヤモンド試料で観察されたステップ表面は原子レベルで平坦であったため、表面処理条件の最適化による粒状構造の除去と、プローブ先端の最適化により原子分解能観察が可能になると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] 窒化物半導体薄膜の走査プローブ顕微鏡による微視的評価2007

    • 著者名/発表者名
      高村(山田)由起子, 王治涛, 藤川安仁, 櫻井利夫
    • 雑誌名

      応用物理 76巻・5巻

      ページ: 499-504

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of nitridation on the growth of GaN on ZrB_2(0001)/Si (111) by molecular beam epitaxy2006

    • 著者名/発表者名
      Zhi-Tao Wang, Y.Yamada-Takamura, Y.Fujikawa, T.Sakurai, Q.K.Xue, J.Tolle, J.Kouvetakis, I.S.T.Tsong
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 100

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] シリコン基板への単一極性GaN成長を可能にするエピタキシャルZrB_2薄膜2006

    • 著者名/発表者名
      高村(山田)由起子, 王治涛, 藤川安仁, 櫻井利夫
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 61巻・7号

      ページ: 521-524

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface and interface studies of GaN epitaxy on Si(111) via ZrB_2 buffer layers2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamada-Takamura et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 95

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi