| 研究課題/領域番号 |
18760021
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 有明工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
原 武嗣 有明工業高等専門学校, 電子情報工学科, 講師 (20413867)
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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 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 結晶工学 / 新規機能材料 / 超ナノ微結晶ダイヤモんド / 超ナノ微結晶ダイヤモンド |
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| 研究概要 |
本研究は、ナノパンプ構造化金属薄膜に、PLD法を用いて成長した高品質UNCDを堆積し、超高性能電界電子放出材料素子として検討すべくH17年に立ち上げた研究である。新材料であるUNCDは,その物性がまだよく調べられていない。昨年度は、UNCD薄膜の光学・電気特性について調べることで、より良質なUNCDおよびボロンドープしたp型UNCD薄膜成長の条件を見出した。
本年度は実際に電子放出特性を評価したので報告する。申請段階では、ナノバンプ構造化金属薄膜にUNCD薄膜を堆積する予定であった。しかしながら使用するエキシマレーザが高エネルギーであるため、バンプ構造薄膜が損傷し、UNCD薄膜がバンプ構造を維持出来ないことが判明した。電子放出特性評価装置には数ミクロンオーダーのプローブを高真空中で捜査しながら電流測定を行うSPFEC法を用いた。プローブ先端はナノオーダーであり、ナノバンプ構造を形成できずとも、任意の微小エリアでの電子放出特性評価が可能である。そこで、UNCD薄膜及び、p型UNCD薄膜をSi基板上に堆積し、直接電子放出特性評価を行った。測定エリアは2×2mm^2の範囲で放出電流を測定し、マッピングを行った。さらに任意の点にてI-V測定を行った。測定時は、サンプルとプローブ先端の距離を一定に保ち、直流2000Vまでの電圧を印加した。この時、測定を同じ場所で連続的に行うことでしきい値が低くなり、放出電流が増大することが確認できた。これは連続的な電圧印加により、薄膜表面が活性化されたためだと考えられる。最終的に部分的ではあるが、UNCD薄膜で500V近辺、B-UNCD薄膜で300V程度での放出電流が得られる箇所を確認できた。
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