電子ビーム誘起方位選択エピタキシャル成長による薄膜の複合面方位構造形成

• 研究課題/領域番号: 23560028
• 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: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: いわき明星大学
• 研究代表者: 井上 知泰 いわき明星大学, 科学技術学部, 教授 (60193596)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011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: 結晶成長 / 超薄膜 / 表面・界面物性 / 方位選択エピタキシ / 電子ビーム照射 / 表面界面物性 / 複合面方位

研究概要

Si(100)基板上の二酸化セリウム(CeO2)薄膜のエピタキシャル成長において、表面電位分布制御により成長面方位が選択可能な方位選択エピタキシの研究を進めた。電子ビームを照射して局所的に表面電位を変化させる方法を採用し、Si(100)基板上にCeO2(100)と(110)領域の複合面方位構造の形成に成功した。この2つの面方位領域間に両方位成分を含んだ遷移領域が存在し、その幅がSi基板の比抵抗の対数に比例して縮小することが分かった。この結果から、絶縁基板上Si層にリソグラフィーにより溝を設けてSi島を形成し、それらの間を電気的に絶縁し、複合面方位領域間を完全分離する手法の検討を開始した。

研究成果

• [雑誌論文] Highly separated hybrid orientation structure of CeO2(100) and (110) on Si(100) substrates by electron beam-induced orientation-selective epitaxy (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol. B 巻: 32 号: 3
  • DOI: 10.1116/1.4863301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Orientation Selective Orientation Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Regions on Si(100) Sub- strates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: Proc. 12th International Symposi- um on Sputtering & Plasma Processes ページ: 87-90
• [雑誌論文] Hybrid orientation selective epitaxial growth of CeO2(100) and (110) regions on Si(100) substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: Proc. 12th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes 巻: 12 ページ: 87-90
• [雑誌論文] Spacially Varied Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Areas on Si(100) Sub- strates by Reactive Magnetron Sputtering Utilizing Electron Beam Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 520 ページ: 6179-6182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Orientation Substrate Fabrication using Electron Beam induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO2(100) and (110) Layers on Si(100) Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: Electrochemical Society Transaction 巻: 45 ページ: 443-451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially varied orientation selective epitaxial growth of Ce2(100) and (110) regions on Si(100) substrates by reactive magnetron sputtering utilizing electron beam irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 雑誌名: Thin Sokid Films 巻: 520 ページ: 6179-6182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Orientation Substrate Fabrication using Electron Beam Induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates by Reactive Magnetron Sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 雑誌名: Proc. 4th Int. Conf. Advanced Plasma Technol. ページ: 168-170
• [雑誌論文] Two Dimensional Control of Electron Beam Induced Orientation Selective Epitaxial Growth of (100) and (110) CeO_2 Regions on Si(100) Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, N. Igarashi, Y. Kanno and S. Shida
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 519 ページ: 5775-5779
• [雑誌論文] Spatially Varied Orientation Selective Epi- taxial Growth of (100) and (110) CeO_2 Layers on Si(100) Substrates using Absorbed Elec- tron Imaging System (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, H. Ohtake, J. Otani and S. Shida
  • 雑誌名: いわき明星大学科学技術学部研究紀要 巻: 24 ページ: 1-8
• [雑誌論文] Two dimensional control of electron beam induced orientation selective epitaxial growth of (100) and (110) CeO2 regions on Si(100) substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 519 ページ: 5775-5779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid orientation substrate fabrication using electron beam induced orientation selective epitaxial growth of CeO2(100) and (110) areas on Si(100) substrates by reactive magnetron sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 雑誌名: Proceedings of 4th International Conference on Advanced Plasma Technologies 巻: - ページ: 168-170
  • 査読あり
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO_2領域間の分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2領域間の分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure of CeO_2(100) and (110) Regions on Si(100) Substrates Formed by Orientation Selective Epitaxial Growth (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 15th Inter- national Conference on Solid Surfaces
  • 発表場所: Paris , France
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure of CeO_2(100) and (110) Regions on Si(100) Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 12th International Symposium on Sputtering & Plasma Processes
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-07-10
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO_2層の形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Hybrid orientation structure of CeO2(100) and (110) regions on Si(100) substrates formed by orientation selective epitaxial growth (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 15th International Conference on Solid Surfaces
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Hybrid orientation selective epitaxial growth of CeO2(100) and (110) regions on Si(100) substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 12th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Hybrid Orientation Substrate Fabrication using Electron Beam induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates by Reactive Magnetron Sputtering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 12th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes
  • 発表場所: Palais des Congres de Paris
• [学会発表] Hybrid Orientation Substrate Fabrication using Electron Beam induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates by Reactive Magnetron Sputtering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 15th International Conference on Solid Surfaces
  • 発表場所: Kyoto Research Park
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure Fabrication using Electron Beam Induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: Electrochemical Soci- ety 221st Meeting
  • 発表場所: Seattle, WA USA
  • 年月日: 2012-05-08
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO_2層の形成―遷移領域幅の縮小― (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 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
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Si(100) 基板上の複合面方位CeO2 層の形成{基板比抵抗依存性{ (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰, 信田重成
  • 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
• [学会発表] Hybrid Orientation Substrate Fabrication using Electron Beam induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO2(100) and (110) Layers on Si(100) Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 221st Electrochemical Society Meeting
  • 発表場所: Washington State Convention Center (Seattle)
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2層の形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰, 信田重成
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2層の形成 -遷移領域幅の縮小 - (2012)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] Spacially Varied Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates by Reactive Magnetron Sputtering Utilizing Electron Beam Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: American Vacuum Society 58th International Symposium
  • 発表場所: Nashville, TN USA
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Hybrid Orientation Structure Fabrication using Electron Beam Induced Orientation Selective Epitaxial Growth of CeO_2(100) and (110) Areas on Si(100) Substrates Reactive Magnetron Sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue and S. Shida
  • 学会等名: 4th International Conference on Advanced Plasma Technologies
  • 発表場所: Strunjan, Slovenia
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面有, 519, 2011, 5775-5779.方位CeO_2層の形成―遷移領域幅の縮小― (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 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
  • 年月日: 2011-08-31
• [学会発表] Si(100)基板上の複合面方位CeO2層の形成 -遷移領域幅の縮小 - (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上知泰、信田重成
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] Hybrid orientation substrate fabrication using electron beam induced orientation selective epitaxial growth of CeO2(100) and (110) areas on Si(100) substrates by reactive magnetron sputtering (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 学会等名: 4th International Conference on Advanced Plasma Technologies
  • 発表場所: Strunjan, Slovenia
• [学会発表] Spatially varied orientation selective epitaxial growth of CeO2(100) and (110) areas on Si(100) substrates by reactive magnetron sputtering utilizing electron beam irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Inoue and Shigenari Shida
  • 学会等名: Ameriacn Vacuum Society 58th International Symposium
  • 発表場所: Nashville, TN, USA
• [備考]
  • URL: http://www.iwakimu.ac.jp/research/kaken
• [備考]
  • URL: http://www.iwakimu.ac.jp/information/disclosure/kaken.html