シリコンのプラズマCVD薄膜生成におけるエピタキシャル成長の分子動力学法解析

• 研究課題/領域番号: 23656143
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 澁田 靖 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90401124)
• 連携研究者: 神原 淳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (80359661)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 分子動力学法 / シリコン / エピタキシー / Chemical Vapor Deposition / ナノク ラスター / CVD / ナノクラスター

研究概要

本研究では,シリコンのプラズマCVD薄膜生成における初期クラスター形成過程を分子動力学法により解析し,基板上でクラスターがエピタキシャル成長および粒成長する条件を見出した.また多数のクラスター堆積過程の計算を行い,小さなクラスターの連続堆積により,エピタキシャル成長が可能であることを示した.さらに,水素原子がエピタキシャル成長に与える影響を検討した.水素がないSiクラスターと比べ,SiHクラスターは,より低温の基板でも変形/自己組織化することを見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Nanocluster dynamics in fast rate epitaxy under mesoplasma condition (2013)
  • 著者名/発表者名: L. W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, and T. Yoshida
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 564 ページ: 47-53
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] A molecular dynamics study of effects of size and cooling rate on the structure of molybdenum nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibuta
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science and Technology 巻: 7 ページ: 45-57
  • NAID: 130002068979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of Si nanoclusters in hihg rate and low temperature epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: L. W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, and T. Yoshida
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 111 号: 12 ページ: 123301-6
  • DOI: 10.1063/1.4729057
  • 査読あり
• [学会発表] Understanding phase transformation in metal nanoparticles from atomic viewpoint (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibuta
  • 学会等名: ICEAN-2012
  • 発表場所: Brisbane, Australia(invited)
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] Nanocluster dynamic simulation during high rate epitaxial deposition under mesoplasma condition (2012)
  • 著者名/発表者名: L.-W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, T. Yoshida
  • 学会等名: 11th APCPST + 25th SPSM
  • 発表場所: Kyoto,Japan.
• [学会発表] Nanocluster dynamic simulation during high rate epitaxial deposition under mesoplasma condition (2012)
  • 著者名/発表者名: L.-W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, T. Yoshida
  • 学会等名: 11th APCPST + 25th SPSM
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Molecular dynamics study of nanoclusters' role in mesoplasma epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: L.-W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, T. Yoshida
  • 学会等名: IUMRS-ICA
  • 発表場所: Taipei.
• [学会発表] Molecular dynamics study of nanoclusters' role in mesoplasma epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: L.-W. Chen, Y. Shibuta, M. Kambara, T. Yoshida
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2011
  • 発表場所: Taipei, China
• [備考]
  • URL: http://www.mse.t.u-tokyo.ac.jp/shibuta/