Ge/Si ヘテロ構造の歪開放機構の解明と刃状転位の新機能探索

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760020
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 藤本 義隆 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特任助教 (70436244)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 計算物理 / ナノ材料 / 半導体物性 / 結晶成長

研究概要

本研究では、Si基板上のGe膜成長過程に生じる刃状転位の原子構造を提案し、第一原理量子計算を用いてエネルギー論を調べた。その結果、提案された5-7 員環転位芯構造は安定に存在し、12層程度Ge層を積むことで刃状転位が生じることを明らかにした。また、刃状転位芯が存在するGe表面の走査型トンネル顕微鏡像(STM)を計算し、STM像には転位線が見られることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic structures and energetics of 90°dislocation cores in Ge films on Si(001) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Fujimoto, Atsushi Oshiyama
  • 雑誌名: Physical Review B Vol.81 ページ: 205309-1-205309-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new crystalline phase of four-fold coordinated silicon and germanium (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Fujimoto, Takashi Koretsune, Susumu Saito, Takashi Miyake, Atsushi Oshiyama
  • 雑誌名: New Journal of Physics Vol.10 ページ: 083001-1-083001-8
  • 査読あり
• [学会発表] 窒素ドープされたカーボンナノチューブのエネルギー論と電子特性-不純物密度の観点から- (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、斎藤晋
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 窒素ドープ型カーボンナノチューブのエネルギー論と電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、斎藤晋
  • 学会等名: 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] 窒素ドープ型カーボンナノチューブのエネルギー論と電子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、斎藤晋
  • 学会等名: 東京工業大学グローバルCOEプログラム「ナノサイエンスを拓く量子物理学拠点」公開シンポジウム2009
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 三量体ピリジン型欠陥をもつカーボンナノチューブの構造安定性と電子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、斎藤晋
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] ピリジン型欠陥をもつカーボンナノチューブの原子・電子構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、斎藤晋
  • 学会等名: 第37回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Atomic structure and electronic property of new crystalline Si and Ge (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimoto、T. Koretsune、S. Saito, T. Miyake、A. Oshiyama
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscience and Quantum Physics
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-02-25
• [学会発表] Atomic geometry and electronic structures of new crystalline Si and Ge (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimoto、T. Koretsune、S. Saito、T. Miyake、A. Oshiyama
  • 学会等名: The 11th Asian Workshop On First-Principles Electronic Structure Calculations
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 2008-11-04
• [学会発表] 第一原理計算によるSi/Ge膜中の原子・電子構造 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、岩田潤一、押山淳
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] シリコンとゲルマニウムの四配位新物質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤本義隆、是常隆、斎藤晋、三宅隆、押山淳
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] Formation and Stability of Dislocation cores in Ge/Si(001) Heterostructures (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimoto, A. Oshiyama
  • 学会等名: 1st International Conference of The Grand Challenge to Next-Generation Integrated Nanoscience
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-06-04
• [学会発表] Structural and electronic properties of new crystalline phase of Si and Ge (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujimoto, T. Koretsune, S. Saito, T. Miyake, A. Oshiyama
  • 学会等名: International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-06-02