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多孔質アルミナマスクを用いたシリコン基板上での半導体ナノロッドアレイの成長制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K04705
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

高橋 亮治  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (80292663)

研究分担者 佐藤 文哉  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (00709488)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード多孔質膜 / 半導体のパターン成長 / シリカ / 相分離 / アルミナ / 陽極酸化 / シリコン / パターニング / カーボンナノチューブ / 半導体 / 半導体ナノロッドアレイ / 酸化物マスク / シリコン基板 / 表面修飾 / カーボンナノファイバーアレイ
研究成果の概要

本研究ではシリンダ型の垂直貫通孔を有する酸化物薄膜で修飾した単結晶Si表面に、気相蒸着により半導体のパターン成長を行った。
Si表面へのパターン膜の作製は相分離を利用したゾルゲル溶液のディップコーティング、および金属アルミニウムの陽極酸化により行い、それぞれマクロメートルオーダー、数十ナノメートルオーダーのシリンダ型細孔を均一に有する多孔質膜によるSi基板の修飾を可能とした。また得られたパターン膜を利用し、Si上にカーボンナノチューブのパターン成長が可能なことを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Si基板上に半導体結晶を異方成長させるSi表面修飾において、リソグラフィー技術を利用したパターン成長が大きな関心を集めている。本研究では従来半導体成長のパターン作製法として利用された例のない液相法により容易に大面積のパターン膜の生成が可能であること、またその細孔径が制御可能であることを示した。作製したパターン膜を利用した半導体のパターン成長が可能なことを実証しており、今後CNTの成長のみならず、半導体結晶のエピタキシャルパターン成長など多様な構造制御された半導体合成の可能性を示した点で有意義である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Vapor-phase hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone over Cu-Ni alloy catalysts2021

    • 著者名/発表者名
      Yanase Daichi、Hara Takayoshi、Sato Fumiya、Yamada Yasuhiro、Sato Satoshi
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 616 ページ: 118093-118093

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2021.118093

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dehydration of biomass-derived butanediols over rare earth zirconate catalysts2020

    • 著者名/発表者名
      A. Matsuda, Y. Matsumura, K. Nakazono, F. Sato, R. Takahashi, Y. Yamada, S. Sato
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 10 号: 12 ページ: 1392-1392

    • DOI

      10.3390/catal10121392

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vapor-phase catalytic dehydration of butanediols to unsaturated alcohols over yttria-stabilized zirconia catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Ohtsuka, Takuma Nemoto, Rikako Yotsumoto, Yasuhiro Yamada, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Satoshi Sato
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 575 ページ: 48-57

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.02.013

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic dehydration of 1,3-butanediol over oxygen-defected fluorite Yb<inf>2</inf>Zr<inf>2</inf>O<inf>7</inf>2019

    • 著者名/発表者名
      Takuma Nemoto, Yasuhiro Yamada, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Satoshi Sato
    • 雑誌名

      Molecular Catalysis

      巻: 473 ページ: 110399-110399

    • DOI

      10.1016/j.mcat.2019.110399

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular chaperone prefoldin-assisted biosynthesis of gold nanoparticles with improved size distribution and dispersion2019

    • 著者名/発表者名
      Yovita Djohan, Tomoki Azukizawa, Patmawati, Kotaro Sakai, Yuki Yano, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Masafumi Yohda, Mizuo Maeda, Noriho Kamiya and Tamotsu Zako*
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 7 号: 5 ページ: 1801-1804

    • DOI

      10.1039/c8bm01026a

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ゾルゲル法を利用した Si 基板上におけるマクロ多孔性シリカ膜の作製と形態制御2020

    • 著者名/発表者名
      大畠 稜平 , 高橋 亮治 , 佐藤 文哉
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 分散性の異なる二元細孔シリカアルミナの作製と酸特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      井上 真希 , 佐藤 文哉 , 高橋 亮治
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 二元細孔シリカアルミナの創成と固体酸触媒としての特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤文哉, 白枝美紅, 田中元気, 高橋亮治
    • 学会等名
      第123回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 二元細孔シリカアルミナの酸特性制御2019

    • 著者名/発表者名
      井上真希, 高橋亮治, 佐藤文哉
    • 学会等名
      2019年 日本化学会中国四国支部大会徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 板状ベーマイト成長制御によるアルミナ多孔体の細孔構造制御2019

    • 著者名/発表者名
      尾﨑健太郎, 槙倖平, 佐藤文哉, 高橋亮治
    • 学会等名
      2019年 日本化学会中国四国支部大会徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔性薄膜を利用したSi基板上でのCNT成長制御2019

    • 著者名/発表者名
      大畠稜平, 高橋亮治, 佐藤文哉
    • 学会等名
      2019年 日本化学会中国四国支部大会徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Acid properties and alkali resistance of porous silica-zirconia with controlled local structure2018

    • 著者名/発表者名
      Genki TANAKA, Ryoji TAKAHASHI, Fumiya SATO
    • 学会等名
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of active species on lanthanum catalysts in the ketonization of carboxylic acid2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiya SATO, Ryoji TAKAHASHI
    • 学会等名
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zr 局所構造を制御したシリカジルコニア多孔体の酸特性2018

    • 著者名/発表者名
      田中元気・高橋亮治・佐藤文哉
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 二元細孔シリカアルミナの構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      白枝 美紅、佐藤 文哉、高橋 亮治、田中 元気
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 硝酸イオン濃度変化による希土類硝酸水酸化物の結晶相制御2018

    • 著者名/発表者名
      茨木 優、佐藤 文哉、高橋 亮治
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体基板上での多孔性薄膜をマスキング剤としたCNT成長制御2018

    • 著者名/発表者名
      大畠 稜平、長谷川 大、高橋 亮治、佐藤 文哉
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカジルコニア多孔体の局所構造と耐スチーム性2018

    • 著者名/発表者名
      田中 元気、高橋 亮治、佐藤 文哉
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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