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2008 年度 実績報告書

1次元Si(110)表面構造を利用したナノドット規則配列構造の創製とストレス制御

研究課題

研究課題/領域番号 20310064
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

朝岡 秀人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40370340)

研究分担者 山田 洋一  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教 (20435598)
山崎 竜也  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (30465992)
社本 真一  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (90235698)
キーワード結晶成長 / 表面・界面物性 / ナノ材料
研究概要

半導体デバイス開発の現場では、低次元系量子構造を実現する自己組織化と、そのヘテロ接合に起因するストレスの制御技術の確立が、特性向上のためのボトルネックになっている。研究申請者らは、表面再構成構造がダブルドメイン化していたSi(110)面に対して、直流加熱電流の方向に依存する表面エレクトロマイグレーション効果を活用し、1次元構造を有するSi(110)表面が形成されることを見出した。このSi(110)面をテンプレートとしてナノドット・ナノワイヤーの配列構造を実現するとともに、ナノ構造の成長カイネティクスを解明することによりストレスの制御プロセスを確立し、高精度に制御された新規量子デバイス創成への指針を得ることを目的とする。20年度においては、ナノドット規則配置のためのSi(110)テンプレートの作成方法の確立のため、走査型トンネル顕微鏡(STM)によるSi(110)清浄表面の原子構造の評価を行なった。その上で、表面エレクトロマイグレーション効果による直流加熱電流の方向依存性、加熱温度の最適化を行い、規定されたSi(110)再構成表面の原子構造評価を行った。その結果、mmオーダーに及ぶ広範囲な表面領域の一次元性を実現し、表面カイラリティを見出した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Proceedings of ICTF14&RSD20082008

    • 著者名/発表者名
      H. Asaoka, et al.
    • 雑誌名

      ICTF14&RSD2008

      ページ: 179-182

  • [雑誌論文] Real-time stress analysis of Ge nanodot growth on H-terminated Si(111)-1x1 and Si(111)-7x7 surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      H. Asaoka, et al.
    • 雑誌名

      Curr. Appl. Phys. 8

      ページ: 246-248

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the surface chirality of Si(110)2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 153305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Domained Si(110)-16×22008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. 100

      ページ: 072018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface preparation and characterization of single crystalline β-FeSi_22008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, et al.
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 602

      ページ: 3006-3009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buried H, D Monolayer at Hetero-Interface in a Highly Mismatched Epitaxy on Si2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, et al.
    • 雑誌名

      Trans. MRS-J 33

      ページ: 611-614

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SR-PES and STM observation of metastable chemisorption state of oxygen on Si(110)-16x2 surface2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, et al.
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci. 254

      ページ: 6232-6234

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si(110)-16×2単一ドメイン表面の作製2008

    • 著者名/発表者名
      山田洋一, et al.
    • 雑誌名

      表面科学 29

      ページ: 401-406

    • 査読あり
  • [学会発表] Surface stress relief in Bi-mediated Ge growth on Si2009

    • 著者名/発表者名
      朝岡秀人, T.Yamazaki, S.Shamoto, S.Filimonov, M.Suemitsu
    • 学会等名
      36th Korean Vacuum Society meeting
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      20090211-20090213
  • [学会発表] Direct determination of surface stress during Bi-mediated Ge growth on Si2008

    • 著者名/発表者名
      H. Asaoka, et al.
    • 学会等名
      14th International Conference on Thin Films & Reactive Sputter Deposition 2008
    • 発表場所
      Ghent
    • 年月日
      20081117-20081120
  • [学会発表] Stress evolution during hetero-epitaxial growth of Ge on Si2008

    • 著者名/発表者名
      H. Asaoka
    • 学会等名
      Forschungszentrum Julich Seminar
    • 年月日
      2008-11-14
  • [学会発表] Stress evolution during surfactant-mediated growth of Ge on Si2008

    • 著者名/発表者名
      H. Asaoka
    • 学会等名
      5th Japan-Korea Symposium on Surface Nanostructures
    • 発表場所
      Miyagi
    • 年月日
      2008-09-18
  • [産業財産権] Si(110)表面の一次元ナノ構造及びその製造方法2008

    • 発明者名
      山田洋一, 朝岡秀人, 山本博之, 社本真一
    • 権利者名
      独立行政法人日本原子力研究開発機構
    • 産業財産権番号
      特許権,特願2008-182426
    • 出願年月日
      2008-07-14

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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