| 研究課題/領域番号 |
18360010
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
布下 正宏 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (70304160)
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| 研究分担者 |
太田 淳 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80304161)
徳田 崇 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50314539)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
17,520千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 2,220千円)
2007年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2006年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
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| キーワード | バイオナノプロセス / 半導体ナノクリスタル / 2次元超格子 / Si極薄膜ナノマスク / 分子線エピタキシー(MBE) / 埋め込み固相エピタキシー(SPE) / IV族系発光デバイス / 超低加速エネルギーイオン注入 / アークプラズマガン / 半導体ナノ結晶 / 発光デバイス |
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| 研究概要 |
Si系発光デバイス等を目指して、新しいバイオナノプロセスとトップダウン式のMBE法、SPE法、イオン注入法等を融合させ、Si基板上にGeC、β-FeSi_2、Siそれぞれのナノクリスタル(NC)の2次元精密配列(超格子)の形成技術を開発した。得られた新しい知見は次の通りである。
(1)Si(100)基板上に作製した2nm厚極薄膜Siナノマスクの微小孔を介し、真空アークプラズマガンのC分子線源に用いて分子線エピタキシー(MBE)選択成長により直径7±2nm、ピッチ12nmにほぼ2次元配列したGeC-NCの形成に初めて成功し、そのPLスペクトルを観測した。NC化によりGe_<1-x>C_xの格子点C組成x=3.2%を達成したが、目標のx≧4%とバンドボーイングの克服による直接遷移型バンド構造は実現できなかった。[Jpn.J.Appl.Phys.47(4)2008]
(2)上記のSiナノマスクを介してSiO_2薄膜中に0.6keVでSiイオンを低加速注入(ドーズ量1×10^<16>cm^<-2>)し、Nd:YAGパルスレーザアニールを用いて直径3.0±0.3nm,間隔6nmのSi-NCの2次元超格子構造の形成に初めて成功し、波長600nmに強いPLピークを検出した。[Appl.Phys.Express,1,2008]
(3)バイオナノプロセスによってSi(100)基板上に2次元配列したFe内包フェリチンのたんぱく質を0_3プラズマで除去し、PECVDチャンバ内でNH_3プラズマで還元したFeナノドットカラムを同一チャンバ内でa-Si薄膜を堆積・埋め込み、高真空中、800℃、1時間の固相エピタキシー法によって直径6.0±0.4nm、12nmピッチの均一なβ-FeSi_2 NCの2次元配列の形成とそのPLスペクトルの観測に成功した。[Appl.Phys.Lett.,91,2007]
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