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2022 年度 研究成果報告書

金属粒子内でのシリコン再結晶化を利用したナノワイヤー/バルク電極間の接合技術開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20H02500
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

稲澤 晋  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30466776)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードVapor-Liquid-Solid機構 / シリコンウィスカー / シリコンナノワイヤー / 接合
研究成果の概要

金属亜鉛に対する固体シリコンの溶解を確認した。一方で、亜鉛融液と固体シリコンとの濡れ性次第ではケイ素の溶解が起こりにくいことも明らかにできた。並行して検討したシリコンウィスカー側面からの新たなウィスカー生成では、ウィスカー表面と亜鉛液滴の濡れ性がVLS成長でにとっては好ましい状態ではないことが示唆された。固体シリコンと亜鉛融液との濡れ性(馴染みの良さ)の制御が不可欠であることを明らかにした。

自由記述の分野

化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウィスカーやナノワイヤー成長のメカニズムであるVLS機構では、金属融液にケイ素を含む気体分子が溶け込む。これに対して固体シリコンを原料として金属融液への溶け込みが起こることを本研究では明らかにした。ケイ素の亜鉛融液への溶解は速やかではなく、接触していても濡れ性次第では溶解しないことも明らかとなった。また、シリコン固体表面からのウィスカー生成でも亜鉛液滴の濡れ性が鍵を握ることが分かった。いずれもただ接触させればよい、ということではなく液体と固体が接触する境界(界面)の制御が極めて重要であることを示している。界面現象にとっても新たな知見が得られた意義は大きい。

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公開日: 2024-01-30  

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