シリコン・チタン窒化物及び酸化物の不定比物性と機能化に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560623
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 粕壁 善隆 東北大学, 国際交流センター, 教授 (30194749)
• 研究分担者: 須藤 彰三 東北大学, 理学研究科, 教授 (40171277)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 不定比化合物 / 窒化物 / 機能性材料 / イオン注入 / その場観察 / 透過電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分子軌道計算

研究概要

Ti薄膜中への62keVの窒素イオン(N_2^+)の注入による窒化チタン(TiN_y)膜の成長過程を原子レベルで明らかにするため、加熱や窒化によるTi薄膜中の水素あるいは窒素組成の変化およびその電子構造の変化を電子エネルギー損失分光法の可能なその場観察透過電子顕微鏡により研究した。Ti 副格子と配位子であるN原子との結合相互作用を考慮することにより次のことを明らかにした。すなわちhcp-Tiへの窒素注入により、hcp-Tiの原子配列の一部を引き継いでfcc-Tiの副格子がエピタキシャル成長し、fcc-Tiの副格子の八面体位置に窒素を吸蔵することで、TiN_yがエピタキシャル成長する。

研究成果

• [雑誌論文] In-situ Observation of Nitriding Processes of Deposited-Ti Thin Films due to Ion Implantation in an Analytical Transmission Electron Microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasukabe, Y.Chen, S.Yamamoto, M.Yoshikawa, Y.Fujino
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech. 9巻 ページ: 191-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Heating and Nitriding Processes of Titanium Thin Films Grown on NaCl (001) Substrate Held at Room Temperature. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasukabe, Y.Watanabe, S.Yamamoto, M.Yoshikawa, Y.Fujino
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech. 7巻 ページ: 625-632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomistic Nitriding Processes of Titanium Thin Films due to Nitrogen-Implantation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasukabe, S.Nishida, S.Yamamoto, M.Yoshikawa, Y.Fujino
  • 雑誌名: Applied Surface Science 254巻 ページ: 7942-7946
  • 査読あり
• [学会発表] In-situ Observation of Nitriding Processes of Evaporated-Ti Thin Films due to Ion Implantation in an Analytical Transmission Electron Microscope. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Chen, Y.Kasukabe, S.Yamamoto, M.Yoshikawa, Y.Fujino
  • 学会等名: The 6th International Workshop on Nano-Scale Spectroscopy and Nanotechnology (NSS6)
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Characterization of Heating and Nitriding Processes of Titanium Thin Films Grown on NaCl (001) Substrate Held at Room Temperature. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Watanabe, Y.Kasukabe, S.Yamamoto, M.Yoshikawa, Y.Fujino
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2008-11-12
• [備考] ホームページ等