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プラズマ・ナノ科学による金属級シリコン原料から高品質ナノワイヤシリコンの直接創成

研究課題

研究課題/領域番号 25289016
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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

大参 宏昌  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00335382)

研究分担者 安武 潔  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80166503)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードナノワイヤ / シリコン / 太陽電池 / プラズマ / 水素 / 精製 / ナノマイクロ加工 / 精製プロセス
研究成果の概要

太陽電池の性能向上と製造コストの削減を目的として、本研究では、危険な毒性原料ガスを用いる事無く、シリコンなどの半導体薄膜の形成を可能とする大気圧プラズマ化学輸送法を用いて、ナノワイヤシリコン(NW-Si)薄膜を形成するための必要条件を見出した。とりわけ、NW-Si薄膜をプラズマ中で作製するためには、触媒の種類、原子状水素のエッチング作用の抑制、さらにはSi系前駆体フラックスの最適化が必要であることを明らかにした。また、リモート型プラズマ化学輸送法を用いて金属級シリコンを原料に用いたNW-Siの形成に成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Selective deposition of a crystalline Si film by a chemical sputtering process in a high pressure hydrogen plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Ohmi, Hiroaki Kakiuchi, and Kiyoshi Yasutake
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 4 ページ: 045301-045301

    • DOI

      10.1063/1.4926849

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Impact of catalytic metal element on silicon nanowire growth by high-pressure hydrogen plasma chemical transport2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takemoto, Y. Ishikawa, H. Kakiuchi, K. Yasutake and H. Ohmi
    • 学会等名
      TACT 2015 International Thin Films Conference
    • 発表場所
      National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高圧水素プラズマ化学輸送法によるシリコンナノワイヤ形成における金属触媒の影響2015

    • 著者名/発表者名
      竹本啓輝,垣内弘章,安武潔,大参宏昌
    • 学会等名
      第76回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 準大気圧雰囲気での水素プラズマ化学輸送法を用いたシリコンナノワイヤの形成2015

    • 著者名/発表者名
      竹本啓輝,垣内弘章,安武潔,大参宏昌
    • 学会等名
      精密工学会 2015年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Nucleation for Si film selective growth using GeO2 solution and high-pressure plasma2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Ohmi, Akihiro Goto, Yuji Onoshita, Hiroaki Kakiuchi, Kiyoshi Yasutake
    • 学会等名
      20th international colloquium of plasma processes
    • 発表場所
      Saint-Etienne, France
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低純度Si精製に向けたジボラン(B2H6)選択除去手法の開発とその特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      大参宏昌,垣内弘章,安武潔
    • 学会等名
      第75回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水素プラズマによる金属の蒸発促進と高速成膜への応用2014

    • 著者名/発表者名
      大参宏昌,垣内弘章,安武潔
    • 学会等名
      第75回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SiH4 conversion rate in Si etching reaction induced by high-pressure hydrogen plasma2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Ohmi, Hiroaki Kakiuchi, and Kiyoshi Yasutake
    • 学会等名
      13th European Vacuum Conference
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧近傍の非平衡水素プラズマを用いた材料変換プロセスの開発2014

    • 著者名/発表者名
      大参宏昌
    • 学会等名
      第68回マテルアルズ・テーラリング研究会
    • 発表場所
      軽井沢研修所
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Boron Elimination Filter from SiH4 and B2H6 Gas Mixture for Purification of Metallurgical Si2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ohmi, H. Kakiuchi, and K. Yasutake
    • 学会等名
      225th ECS Meeting
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高圧水素プラズマによる液体金属の蒸発促進と金属膜の超高速形成2014

    • 著者名/発表者名
      大参宏昌,垣内弘章,安武潔
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水素プラズマ化学輸送法によるシリコンナノワイヤ成長2014

    • 著者名/発表者名
      石川祥博,垣内弘章,安武潔,大参宏昌
    • 学会等名
      2014年度 精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] selective formation of silicon film by chemical transport technique using a high-pressure narrow-gap hydrogen plasma2013

    • 著者名/発表者名
      H.Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 学会等名
      19th International Vacuum Congress IVC-19
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Printable formation of Ge film using a GeO2 solution by high-pressure hydrogen plasma reduction treatment2013

    • 著者名/発表者名
      H.Ohmi, H. Kakiuchi, K. Yasutake
    • 学会等名
      TACT 2013 International Thin Films Conference
    • 発表場所
      Taipei,Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性Geを用いたプリンタブル核形成処理による選択的Si膜形成技術の開発2013

    • 著者名/発表者名
      石川祥博,垣内弘章,安武潔,大参宏昌
    • 学会等名
      精密工学会 2013年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 超精密加工と表面科学 -原子レベルの生産技術-「大気圧プラズマ化学輸送法」2014

    • 著者名/発表者名
      大参宏昌
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      大阪大学出版会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 成膜方法および成膜装置2013

    • 発明者名
      大参宏昌
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-215103
    • 出願年月日
      2013-10-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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