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外力印加による均質合金半導体結晶の作製と固液界面不安定性制御に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360343
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関大阪大学

研究代表者

岡野 泰則  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90204007)

研究分担者 高木 洋平  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40435772)
早川 泰弘 (水口 尚)  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00115453)
水口 尚  琉球大学, 工学部, 助教 (70432200)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2011年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード結晶成長 / 数値解析 / 物質移動 / 界面 / 半導体 / 外力印加
研究概要

InGaSb、Si/Geといった混晶半導体バルク結晶作製に関する固液界面不安定性制御に関して解析的、実験的に検討を行った。温度勾配法において重力の影響ならびに界面カイネティックスの影響について実験的に明らかにするとともに、これらの影響を考慮しうる解析コードを構築した。加えて、フローティング・ゾーン法によるSi/Ge結晶成長において、融液内マランゴニ対流現象を明らかにするとともに、融液内対流の制御法として、結晶回転、縦及び横方向の磁場印加の影響に関して数値解析を用い明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (26件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The relative contributions of thermo-solutal Marangoni convections on flow patterns in a liquid bridge2014

    • 著者名/発表者名
      H. Minakuchi, Y. Takagi, Y. Okano, S. Gima, S. Dost
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth

      巻: vol 385 ページ: 61-65

    • NAID

      130007510276

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of dissolution and growth process of SiGe alloy semiconductor based on penetrated X-ray intensities2014

    • 著者名/発表者名
      M. Omprakash, M. Arivanandhan, R. Arun Kumar, H. Morii, T. Aoki, T. Koyama, Y. Momose, H. Ikeda, H. Tatsuoka, Y. Okano, T. Ozawa, S. Moorthy Babu, Y. Inatomi and Y. Hayakawa
    • 雑誌名

      J. Alloy and Compounds

      巻: 590 ページ: 96-101

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.12.093

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined effect of crucible rotation and magnetic field on hydrothermal wave2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi, Y. Okano, H. Minakuchi and S. Dost
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 385 ページ: 72-76

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.04.062

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of InGaSb crystal growth by temperature gradient method under normal- and micro-gravity fields2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nobeoka, Y. Takagi, Y. Okano, Y. Hayakawa and S. Dost
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 385 ページ: 66-71

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.04.061

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The relative contributions of thermo-solutal Marangoni convections on flow patterns in a liquid bridge2014

    • 著者名/発表者名
      H. Minakuchi, Y. Takagi, Y. Okano, S. Gima and S. Dost
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: 385 ページ: 61-65

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.05.042

    • NAID

      130007510276

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical smulation of InGaSb crystal growth by temperature gradient method under normal- and micro-gravity fields2013

    • 著者名/発表者名
      M.Nobeoka, Y.Takagi, Y.Okano. Y.Hayakawa and S.Dost
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth

      巻: vol.385 ページ: 66-71

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical investigation for the effect of the liquid film volume on thermocapillary flow direction in a thin circular liquid film2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, Y. Takagi, Y. Okano and S. Dost
    • 雑誌名

      Phys. Fluids

      巻: 25 号: 8 ページ: 82108-82108

    • DOI

      10.1063/1.4818160

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bulk growth of InGaSb alloy semiconductor under terrestrial conditions : A preliminary study for microgravity experiments at ISS2012

    • 著者名/発表者名
      M.Arivanandhan, G.Rajesh, A.Tanaka, T.Ozawa, Y.Okano, Y.Inatomi and Y.Hayakawa
    • 雑誌名

      Defect and Diffusion Form

      巻: vol.323-325 ページ: 539-544

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of the dissolution process of GaSb into InSb melt under normal and microgravity conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Takagi
    • 雑誌名

      Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan

      巻: 10

    • NAID

      130002136602

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional numerical simulation of thermal and solutal Marangoni convection in a liquid bridge under zero-gravity field2012

    • 著者名/発表者名
      H. Minakuchi
    • 雑誌名

      Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan

      巻: 10

    • NAID

      130003301061

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A grid refinement study of half-zone configuration of the Floating Zone growth system2012

    • 著者名/発表者名
      H. Minakuchi
    • 雑誌名

      J. Adv. Res. Phys.

      巻: 3 ページ: 11201-11201

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bulk growth of InGaSb alloy semiconductor under terrestrial conditions: A Preliminary study for microgravity experiments at ISS2012

    • 著者名/発表者名
      M. Arivanandhan
    • 雑誌名

      Defect and Diffusion Forum

      巻: 323-325 ページ: 539-544

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A numerical simulation study of the effects of crucible rotation and magnetic fields in growth of SiGe by the traveling heater method2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Takagi, Y.Okano, S.Dost
    • 雑誌名

      J.Heat Transfer

      巻: 134 号: 1

    • DOI

      10.1115/1.4004803

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal growth of InGaSb alloy semiconductor at International Space Station : preliminary experiment2011

    • 著者名/発表者名
      M.Arivanandhan, G.Rajesh, T.Koyama, Y.Momose, K.Sankaranarayanan, A.Tanaka, Y.Hayakawa, T.Ozawa, Y.Okano, Y.Inatomi
    • 雑誌名

      J.Jpn.Soc.Microgravity Appl.

      巻: 28

    • NAID

      10031143416

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Solutal Convection on the Dissolution of GaSb into InSb Melt and Solute Transport Mechanism in InGaSb Solution: Numerical Simulations and In-situ Oobservation Experiments2011

    • 著者名/発表者名
      G. Rajesh, M. Arivanandhan, N. Suzuki, A. Tanaka, H. Morii, T. Aoki, T. Koyama, Y. Momose, T. Ozawa, Y. Inatomi, Y. Takagi, Y. Okano and Y. Hayakawa
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 324 号: 1 ページ: 157-162

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2011.04.019

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] InGaSb混晶半導体作製に及ぼす重力の影響2014

    • 著者名/発表者名
      岡野泰則, 高木洋平, ハルヨ・ミルサンディ, 延岡雅弘, 稲富裕光, 早川泰弘
    • 学会等名
      化学工学会 第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] InGaSb混晶半導体作製に及ぼす重力の影響2014

    • 著者名/発表者名
      岡野 泰則・高木 洋平・ ミルサンディ ハルヨ・ 延岡 雅弘・ 早川 泰弘・稲富 裕光
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] InGaSb結晶成長過程における界面カイネティクスの影響に関する数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      Mirsandi Haryo・ 高木 洋平・ 岡野 泰則・ 稲富 裕光・ (静大電研) 早川 泰弘
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of solute transport on dissolution of Si into Ge melt and growth of SiGe2013

    • 著者名/発表者名
      M.Omprakash, M.Arivanandhan, R. Arun Kumar, H.Morii, T.Aoki, T.Koyama, Y.Momose, H.Ikeda, H.Tatsuoka, Y.Okano, T.Ozawa, Y.Inatomi, S.Moorthy Babu and Y.Hayakawa
    • 学会等名
      第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      (神奈川工科大学)(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 対流構造に及ぼす温度差と濃度差のマランゴニ対流の共存効果に関する数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      水口尚, 儀間悟, 岡野泰則
    • 学会等名
      日本機械学会第25回計算力学講演会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 静止液膜形状の影響を考慮した円形液膜内温度差マランゴニ対流に関する数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      山本 卓也・ 高木 洋平・ 岡野 泰則
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 温度差と濃度差に起因するマランゴニ対流の回転と磁場による制御に関する数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      水口 尚・ 儀間 悟・ 岡野 泰則
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical investigation for the thermocapillary flow observed in “Saturday-Morning-Science” conducted by Dr. Donald Pettit”2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, Y. Takagi, Y. Okano and S. Dost
    • 学会等名
      29th American Society for Gravitational and Space Research
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] X線透過法によるGe融液中へのSi溶解過程のその場観察2012

    • 著者名/発表者名
      Omprakash Muthusamy, Arivanandhan Mukannan, 森井久史, 青木徹, 小山忠信, 百瀬与志美, 田中昭, 池田浩也, 立岡浩一, 岡野泰則, 小澤哲夫, 稲富裕光, Sridharan Moorthy Babu, 早川泰弘
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 混晶半導体バルク結晶の溶質輸送に対する重力効果(30分)2012

    • 著者名/発表者名
      早川泰弘, Arivanandhan Mukannan, Rajesh Govindasamy, 小山忠信, 百瀬与志美, 森井久史, 青木徹, 田中昭, 岡野泰則, 高木洋平, 小澤哲夫, 阪田薫穂, 稲富裕光
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Numerical investigation for the effect of meniscus geometry on thermocapillary flow in a thin liquid film2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano
    • 学会等名
      23th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP-23)
    • 発表場所
      The University of Auckland, New Zealand
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A numerical simulation study of crystal growth of InxGa1-xSb alloy semiconductor by the temperature gradient method under normal- and micro-gravity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano
    • 学会等名
      7th International Workshop on Modeling in Crystal Growth (IWMCG-7)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Combined effect of crucible rotation and magnetic field on hydrothermal wave2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano
    • 学会等名
      7th International Workshop on Modeling in Crystal Growth (IWMCG-7)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Numerical study of oscillatory thermo-solutal Marangoni convection in a floating half zone2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano
    • 学会等名
      Int. Symp. Turbulence, Heat and Mass Transfer 7
    • 発表場所
      Sicily, Italy
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The relative contributions of thermo-solutal Marangoni convections2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano
    • 学会等名
      7th International Workshop on Modeling in Crystal Growth (IWMCG-7)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Alternate effects of thermo-solutal Marangoni convection on flow patterns in a floating half zone2012

    • 著者名/発表者名
      H.Minakuchi, Y.Okano, K.Mizoguchi, S.Gima, S.Dost
    • 学会等名
      The 14th Asia Pacific Conf.Chem.Eng.(APCChE 2012)
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Growth of homogeneous Si_<1-x>Ge_x and Mg_2Si<1-x>Ge_x for thermoelectric application2012

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa, M. Arivanandhan, M.Omprakash, T.Koyama, Y.Momose, H.Ikeda, A.Tanaka, H.Tatsuoka, A.Ishida, Y.Okano, Y.Inatomi, D.K.Aswal, S.Bhattacharya, D.Thangaraju, S.Moorthy Babu
    • 学会等名
      Int.Conf.Recent Trend in Adv.Materials
    • 発表場所
      Vellore, India(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] In_xGa_<1-x>Sb混晶半導体結晶成長過程に及ぼす重力及び炉内温度勾配の影響2012

    • 著者名/発表者名
      延岡雅弘, 高木洋平, 伴貴彦, 岡野泰則, 早川泰弘, 田中昭
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 温度差と濃度差に起因するマランゴニ対流の共存効果と回転の効果に関する数値解析2012

    • 著者名/発表者名
      水口尚, 大城義彦, 宮里馨一郎, 儀間悟, 高木洋平, 岡野泰則
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] X線その場観察実験と数値解析によるIn-Ga-Sb溶液中の溶質輸送機構の研究2011

    • 著者名/発表者名
      Rajesh Govindasamy, Arivanandhan Mukannan, 鈴木那津輝, 森井久史, 青木徹, 小山忠信, 百瀬与志美, 田中昭, 高木洋平, 岡野泰則, 小澤哲夫, 稲富裕光, 早川泰弘
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Grid refinement study of half-zone configuration of the floating zone growth2011

    • 著者名/発表者名
      H.Minakuchi, Y.Takagi, Y.Okano, K.Mizoguchi, S.Gima, S.Dost
    • 学会等名
      Inter-Academia 2011
    • 発表場所
      Iasi, Romania
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of the dissolution process of GaSb into InSb melt under normal and microgravity conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takagi, N.Suzuki, Y.Okano, A.Tanaka, Y.Hayakawa, S.Dost
    • 学会等名
      The 28th Int.Symp.Space Tech.Sci.(28th ISTS)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional numerical simulation of thermal and solutal Marangoni convection in a liquid bridge under zero-gravity field2011

    • 著者名/発表者名
      H.Minakuchi, Y.Takagi, Y.Okano, T.Nosoko, S.Gima, S.Dost
    • 学会等名
      The 28th Int.Symp.Space Tech.Sci.(28th ISTS)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Current state of alloy semiconductor crystal growth project under microgravity2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Inatomi, K.Sakata, Y.Hayakawa, A.Tanaka, T.Ozawa, Y.Okano, T.Ishikawa, M.Takayanagi, S.Yoda, Y.Yoshimura
    • 学会等名
      The 28th Int.Symp.Space Tech.Sci.(28th ISTS)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ハーフ・ゾーン型FZ内の温度差と濃度差に起因するマランゴニ対流の共存効果に関する数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      水口尚, 儀間悟, 高木洋平, 岡野泰則
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] InGaSb混晶半導体の結晶成長シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      高木洋平, 延岡雅弘, 伴貴彦, 岡野泰則, 早川泰弘, 田中昭
    • 学会等名
      第25回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 化学工学の進歩45 最新 装置内の移動現象の解析と可視化, 第5章 数値解析の基礎と応用(pp.85-105)2011

    • 著者名/発表者名
      岡野泰則, 高木洋平(分担執筆)
    • 総ページ数
      266
    • 出版者
      化学工学会監修,三恵社
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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