研究課題
挑戦的研究(萌芽)
シリコン中にリン原子を配列させた構造を基本とするシリコン量子コンピュータを実現させるためには、シリコン表面にリン原子を導入して、元素同定した上で原子操作する技術が必要である。シリコン表面にリン原子を埋め込んだ試料を作成して、原子間力顕微鏡で観察したところ、探針の状態によっては埋め込まれたリン原子が識別できることがわかった。シリコン原子とリン原子の上で、探針との化学結合力の精密測定を行って原子間力顕微鏡の像のパターンを考察した。さらに、様々なシリコン表面を作成して、原子レベルの構造解析を行った。
表面科学
シリコンは現在の半導体技術の中核を担う重要な物質である。シリコンにドーパントなど異種元素を導入して様々な機能を発現させることができる。微細加工技術により素子のサイズが原子レベルに到達しているので、シリコン表面に埋め込まれた異種元素を同定する技術は、重要な評価技術となっていくと予想される。また、単結晶以外のシリコンの表面構造も低次元性を活かしたデバイスへ展開できる可能性がある。原子間力顕微鏡による原子レベルの高分解能観察と元素識別の機能自体も様々な用途に波及していくと考えられる。
