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ヘテロエピタキシャル表面での吸着結晶形態の自己組織化

研究課題

研究課題/領域番号 23540456
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

齋藤 幸夫 (斎藤 幸夫)  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20162240)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013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)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヘテロエピタキシー / 微細加工基板 / 格子歪み / 濡れー脱濡れ / 島拡散 / ピン止め / 結晶粒粗大化 / 動的モンテカルロ・シミュレーション / SI/SiO2界面 / 自己組織化 / Si/SiO2界面 / 弾道蒸着模型 / S/SiO2界面
研究概要

ヘテロエピタキシャル系では基板とその上に成長する結晶が異なる。両者の格子定数の違いから生じる歪みエネルギーの効果を低減するために、基板を微細加工することがある。このとき、吸着結晶が基板柱列上の非対称な位置に配列することや濡れが途中で止まるなど、液体の濡れとは異なる現象を示すことを見出した。また、平坦なSiO2基板上でSi島が高温で蒸発するときに見られる島拡散では、拡散定数が島の大きさによらない。この異常拡散は化学反応で荒れたSi/SiO2界面の角にSi島の縁が引っかかったり、熱揺らぎで外れるために起きると解明した。そのほか、基板上で一方向成長する多結晶中の結晶粒の粗大化則を求めた。

報告書

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

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Wetting of elastic solid on nanopillars2014

    • 著者名/発表者名
      Maxim Ignasco, Yukio Saito, Peter Smereka, and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: (in press) ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wetting of elastic solid on nano-pillars2014

    • 著者名/発表者名
      Maxim Ignasco, Yukio Saito, Peter Smereka, and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state wetting on nano-patterned substrates2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, Maxim Ignasco and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Comptes Rendus - Physique

      巻: 14 ページ: 619-628

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state wetting on nano-patterned substrate2013

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito, Maxim Ignasco and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Comptes Randus - Physique

      巻: 14 号: 7 ページ: 619-628

    • DOI

      10.1016/j.crhy.2013.06.010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium cluster diffusion during growth and evaporation in two dimensions2012

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito, Matthieu Dufay, and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Cluster Diffusion During Growth and Evaporation in Two DImensions2012

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito, Matthieu Dufay, and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.245504

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain competition during ballistic deposition : Effect of surface diffusion and surface patterning2011

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito and Shoko Omura
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: E84

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imbibition of solids in nanopillar arrays2011

    • 著者名/発表者名
      Phillipe Gaillard, Yukio Saito, and Olivier Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 106

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imbibition of Solids in Nanopillar Arrays2011

    • 著者名/発表者名
      P. Gaillard, Y. Saito, O. Pierre-Louis
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 106 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevlett.106.195501

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain competition during ballistic deposition2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito, S. Omura
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 84 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreve.84.021601

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 幾何学的選別再考2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヘテロ基板上の吸着島拡散II2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫, Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of Si island during evaporation(oral)2013

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito and Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      第17回結晶成長国際会議
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2013-08-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Domain competition in deposition growth2013

    • 著者名/発表者名
      Keiyu Osada, Hiroyasu Katsuno, Toshiharu Irisawa, Shintaro Suzuki, and Yukio Saito
    • 学会等名
      第17回結晶成長国際会議
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 年月日
      2013-08-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ヘテロ基板上の吸着島拡散I; 1+1 次元系2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫, Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Interfacial reaction on the Si-SiO2 system studied by Low Energy Electron Microscpy and Kinetic Monte Carlo2013

    • 著者名/発表者名
      P. Muller, F. Leroy, F. Cheynis, Y. Saito and E. Bussmann
    • 学会等名
      19th International Vaccum Congress
    • 発表場所
      Palais des Congres, Paris, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基板上で成長または蒸発するクラスターの非平衡拡散2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫, Mattieu Dufay, Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 表面拡散のあるBallistic Deposition 模型のスケーリング2012

    • 著者名/発表者名
      長田賢勇, 勝野弘康, 入澤寿美, 齋藤幸夫
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Si nanoparticle motion on SiO22012

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito
    • 学会等名
      Japan-Netherland Symposium on Crystal Growth
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2012-07-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Si nanoparticle motion onto SiO2 driven by chemical reaction : a real time study2012

    • 著者名/発表者名
      F. Leroy, T. Passanente, F. Cheynis, E. Bussmann, P. Muller, and Y. Saito
    • 学会等名
      Symposium on Surface Science 2012
    • 発表場所
      St. Christoph am Arlberg, Austria
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Si上のSiO2膜中の孔の広がり:モンテカルロ・シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫、F. Leroy, F. Cheynis, P. Muller
    • 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、大阪
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Si nanopartilces motion onto SiO2 driven by ...2012

    • 著者名/発表者名
      F. Leroy et al.
    • 学会等名
      Symposium on Surface Science 2012
    • 発表場所
      St. Christoph am Arlberg, Austria
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Wetting of solid islands on nanopatterns2011

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito
    • 学会等名
      CECAM workshop on Modelling Wetting Phenomena : From Particle based Models to the Continuum
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Wetting of Solid Islands on Nano-Patterns ...2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Saito
    • 学会等名
      CECAM workshop on Modeling Wetting Phenomena(招待講演)
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Domain competition in deposition growth

    • 著者名/発表者名
      Keiyu Osada, Hiroyasu Katsuno, Toshiharu Irisawa, Shintaro Suzuki, and Yukio Saito
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      University Warsaw, Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Si island during evaporation

    • 著者名/発表者名
      Yukio Saito and Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      University Warsaw, Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ基板上の吸着島拡散 II

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫、Olivier Pierre-Louis 2013
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 結晶薄膜の濡れと脱濡れ

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫
    • 学会等名
      学習院計算機センター特別研究プロジェクト「結晶成長の数理」
    • 発表場所
      学習院大学西5号館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幾何学的選別再考

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫
    • 学会等名
      学習院計算機センター特別研究プロジェクト「結晶成長の数理」
    • 発表場所
      学習院大学西5号館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 幾何学的選別再考

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 基板上で成長または蒸発するクラスターの非平衡拡散

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫、Matthieu Dufay, Olivier Pierre-Louis
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学常盤台キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] シリコン酸化膜上のシリコン島の運動

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫
    • 学会等名
      第42回結晶成長国内会議
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Ballistic Deposition模型のドメイン競合

    • 著者名/発表者名
      長田賢勇、勝野弘康、入澤寿美、齋藤幸夫
    • 学会等名
      第42回結晶成長国内会議
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘテロ基板上の吸着島拡散I: 1+1次元系

    • 著者名/発表者名
      齋藤幸夫,Oliver Pierre-Louis
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.phys.keio.ac.jp/faculty/saito/saito-html/index-jp.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] saito: japanese

    • URL

      http://www.phys.keio.ac.jp/faculty/saito/saito-html/index-jp.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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