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第一原理計算によるCARE加工プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22560110
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪大学

研究代表者

稲垣 耕司  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50273579)

連携研究者 森川 良忠  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80358184)
山内 和人  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10174575)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード超精密加工 / 触媒援用加工法 / ワイドバンドギャップ半導体 / SiC / GaN / エッチング / 第一原理計算 / 触媒援用加工 / 解離吸着 / 触媒 / 反応バリア / 触媒援用化学エッチング / CARE / Pt / HF / 第一原理分子動力学シミュレーション / 活性化エネルギー / NEB法
研究概要

本研究では、高濃度 HF 水溶液中での SiC および純水中での GaN の触媒基準エッチング加工の第一原理シミュレーションを行い、それぞれについて、表面ステップ端への反応分子の解離吸着過程について解析し、エッチング初期過程を明らかにした。また解離吸着の活性化障壁が水分子クラスター中でのプロトンリレーを介した反応により低下することや、被エッチング原子の隣接原子を終端するプロセスが律速過程であることを明らかにした

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] First-principles theoretical study of hydrolysis of stepped and kinked Ga-terminated GaN surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      M. Oue K. Inagaki K. Yamauchi Y. Morikawa
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 8 ページ: 232-232

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles theoretical study of hydrolysis of stepped and kinked Ga-terminated GaN surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      M. Oue
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Resolution TEM Observation of 4H-SiC (0001) Surface Planarized by Catalyst-Referred Etching2012

    • 著者名/発表者名
      B. V. Pho, S. Sadakuni, T. Okamoto, R. Sagawa, K. Arima, Y. Sano, and K. Yamauchi
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 717-720 ページ: 873-876

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-Principles Study of Reaction Process of SiC and HF Molecules in Catalyst-Referred Etching2012

    • 著者名/発表者名
      P.V. Bui, K. Inagaki, Y. Sano, K. Yamauchi, Y. Morikawa
    • 雑誌名

      Engineering Materials

      巻: 523-524 ページ: 173-177

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles Analysis of Dissociative Absorption of HF Molecule at SiC Surface Step Edge2012

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki, B. V. Pho, K. Yamauchi and Y. Morikawa
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 717-720 ページ: 581-584

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption of hydrogen fluoride on SiC surfaces: A density functional theory study2012

    • 著者名/発表者名
      P. V. Bui
    • 雑誌名

      Current Applied Physics

      巻: 12 ページ: S42-S46

    • DOI

      10.1016/j.cap.2012.04.005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Removal Rate in Abrasive-free Planarization of 4H-SiC Substrates Using Catalytic Platinum and Hydrofluoric Acid2012

    • 著者名/発表者名
      T.Okamoto, Y.Sano, K.Tachibana, B.V.Pho, K.Arima, K.Inagaki, K.Yagi, J.Murata, S.Sadakuni, H.Asano, A.Isohashi, K.Yamauchi
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 51 号: 4R ページ: 46501-46501

    • DOI

      10.1143/jjap.51.046501

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-nanometer focusing of hard x-rays by Kirkpatrick-Baez mirrors2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yamauchi, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys. : Condens.Matter

      巻: 23 号: 39 ページ: 394206-394206

    • DOI

      10.1088/0953-8984/23/39/394206

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An atomically controlled Si film formation process at low temperatures using atmospheric-pressure VHF plasma2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yasutake, H. Kakiuchi, H. Ohmi, K. Inagaki, Y. Oshikane and M. Nakano
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: vol.23 号: 39 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1088/0953-8984/23/39/394205

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breaking the 10 nm barrier in hard-X-ray focusing2010

    • 著者名/発表者名
      H.Mimura, (6名略), K.Inagaki, (5名略)T.Ishikawa, K.Yamauchi
    • 雑誌名

      NATURE PHYSICS

      巻: 2 ページ: 122-125

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 第一原理計算によるHF水溶液のアニーリング2012

    • 著者名/発表者名
      弘瀬大地, 稲垣耕司, 森川良忠
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Pt触媒を用いた水分子によるGaN表面エッチング現象初期過程の第一原理計算による解明2012

    • 著者名/発表者名
      大上まり, 稲垣耕司, 山内和人, 森川良忠
    • 学会等名
      応用物理学会2012年度春季大会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] HラジカルによるSi表面プラズマェッチングにおける表面H拡散の役割2012

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司, 森川良忠, 安武潔
    • 学会等名
      応用物理学会2012年度春季大会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] First- Principles Simulations of Catalyst Assisted Wet-etching Processes at Semiconductor Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki,M. Oue,B.V. Pho,D. Hirose,K. Yamauchi , and Y. Morikawa
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による GaN 表面エッチング現象初期過程の解明2012

    • 著者名/発表者名
      大上まり、稲垣耕司、山内和人、森川良忠
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A Study of Terminated Species on 4H-SiC (0001) Surfaces Planarized using Hydrofluoric Acid2012

    • 著者名/発表者名
      P. V. Bui, S. Sadakuni, T. Okamoto, K. Arima, Y. Sano, K. Yamauchi
    • 学会等名
      The 9th European Conference on Silicon Carbide and Related Materials
    • 発表場所
      Saint-Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による HF 水溶液のアニーリング2012

    • 著者名/発表者名
      弘瀬大地,稲垣耕司,森川良忠
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] First-principles Analysis of the Initial Stage of the Chemical Etching Process of GaN2012

    • 著者名/発表者名
      M Oue
    • 学会等名
      8th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Simulations of Catalyst Assisted Wet-etching Processes at Semiconductor Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      K. Inagaki
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Analysis of CARE Process of SiC2012

    • 著者名/発表者名
      D. Hirose
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Study of Platinum Catalyst-Assisted Hydrogen Fluoride Adsorption on SiC Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      B.V. Pho
    • 学会等名
      Fifth International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるGaN表面エッチング現象初期過程の解明2012

    • 著者名/発表者名
      大上まり
    • 学会等名
      2012年秋季 第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crystallo- graphically highly-ordered GaN (0001) surface prepared by catalyst referred etching2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yamauchi(invited)
    • 学会等名
      IWBNS7
    • 発表場所
      Koyasan, Wakayama, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるGaN(0001)表面の終端原子構造の解析2011

    • 著者名/発表者名
      大上まり, 稲垣耕司, 森川良忠
    • 学会等名
      日本物理学会2011年年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] HによるSi表面エッチングにおけるH終端Si(001)表面上でのH拡散の寄与2011

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司, 広瀬喜久治, 森川良忠, 安武潔
    • 学会等名
      日本物理学会2011年年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カーボンアロイ触媒によるCO酸化反応の第一原理シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      井関信太郎, 稲垣耕司, 森川良忠
    • 学会等名
      日本物理学会2011年年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First-principles Analysis Silicon Etching by Hydrogen Radical-Diffusion of Absorbed Hydrogen Atom on Si(001)2x1 Surface-2010

    • 著者名/発表者名
      K.Inagaki K.Hirose Y.Morikawa, K.Yasutake
    • 学会等名
      Third International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Suita, Japan
    • 年月日
      2010-11-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Study of CO Oxidation on Carbon Alloy Catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      S.Iseki, K.Inagaki, Y.Morikawa
    • 学会等名
      Third International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology
    • 発表場所
      Suita, Japan
    • 年月日
      2010-11-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles study of electron transfer from 4H-SiC(0001) to Pt2010

    • 著者名/発表者名
      S.Iseki, K.Inagaki, K.Yamauchi, Y.Morikawa
    • 学会等名
      International Conference on Core Research and Engineering Science of Advanced Materials
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] カーボンアロイ触媒によるCO酸化反応の第一原理シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      井関信太郎、稲垣耕司、森川良忠
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会2010大阪
    • 発表場所
      大阪府豊中市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] H終端2x1Si(001)表面に過剰吸着したH原子の拡散過程2010

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司、広瀬喜久治、安武潔
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      長崎市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水素終端化Si(001)2x1表面に過剰吸着したHの拡散2010

    • 著者名/発表者名
      稲垣耕司、広瀬喜久治、安武潔
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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