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落下している微小半導体溶滴への直接超音波照射による高結晶性球状半導体粒子の作製

研究課題

研究課題/領域番号 21656182
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

川崎 亮  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50177664)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2009年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード粉末冶金 / 単分散粒子 / 半導体材料 / 高結晶性 / 太陽光発電 / 粒子配列 / フォトニック / テラヘルツ波
研究概要

本年度(~平成23年3月31日)の研究実施計画
噴射された融滴が単純に落下すれば、融滴は無接触であるため容易に凝固を開始しない。そのために融滴内の過冷度は急激に上昇することとなり、それゆえにある時点で多数の凝固核が発生し、得られた粒子は非常に微細化された多結晶粒子となる。そこで、融滴内の過冷度が高くなる前の適切な過冷度において人為的に凝固を開始させれば少数核のみが発生し、その結果得られた凝固粒子は数個の結晶粒から構成される、つまり高結晶性であると考えられる。さらに、核発生と過冷度を厳密に制御し、単一の核のみを発生させて凝固に至れば単結晶粒子が実現できる。
噴射された融滴の温度を決定するのは、落下初期の雰囲気温度および落下速度に関するパルス圧力である。そこで落下軌道の雰囲気を制御加熱すること、およびパルス圧力をより精密に制御することにより、融滴内の温度の制御を行い、それとともに、核発生を促す事を試みた。(1)高結晶性半導体粒子の作製実験を行い、粒子作製に関するデータ、凝固に関するデータを収集し、その検討結果をフィードバックし実験方法の改良を行った。半導体材料はゲルマニウムを主として用いて検討した。
(2)OIMにより、結晶性を評価し、核発生誘引装置の有効性を明らかにしたうえで、高結晶化凝固メイカニズムについて検討した。また、単結晶化の可能性についても考察した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2011 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Fe-based monodisperse spherica lparticles with fully glassy phase2011

    • 著者名/発表者名
      Ayako Miura
    • 雑誌名

      JournalofAlloysandCompounds

      巻: 509 ページ: 5581-5586

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パルス圧力付加オリフィス噴射法による単分散Fe系金属ガラス粒子の作製と評価2009

    • 著者名/発表者名
      福江正浩
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成21年度春季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2009-06-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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