ナノ結晶、ナノワイヤへの機能性不純物ドーピングと新物性

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21510112
• 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: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 村上 浩一 筑波大学, 数理物質系, 教授 (10116113)
• 研究分担者: 深田 直樹 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (90302207)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: Siナノワイヤ / Siナノ結晶 / 界面水素パッシベーション / 不純物ドーピング / 最大固溶度 / 酸化と偏析挙動 / 新物性

研究概要

Siナノワイヤ(SiNWs)、およびその基本構造のSiナノ結晶(SiNCs)に関し、(1)問題となるダングリング・ボンド型界面欠陥の水素、重水素による制御の開発研究と(2)その手法を使用し、機能性不純物ドープされたSiナノ構造に特有の新物性発現について研究を進めた。これにより、SiNWsへのドーピング、酸化に伴う偏析挙動とSiNCsの新物性(光学的、磁気的)の可能性、およびそれらの最大固溶度について明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Segregation Behaviors and Radial Distribution of Dopant Atoms in Silicon Nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Fukata, S. Ishida, S. Yokono, R.Takiguichi, J. Chen, T. Sekiguchi, andK. Murakami
  • 雑誌名: Nano Lett 巻: 11 ページ: 651-656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si結晶における水素の侵入過程と状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村上浩一
  • 雑誌名: 真空 巻: vol.53 ページ: 265-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotope Effect of Penetration of Hydrogen and Deuterium into Silicon through Si/SiO2 Interface (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Murakami, N. Fukata, K. Ishioka, M.Kitajima, N. Uchida, K. Morisawa, H.Morihiro, R. Shirakawa, and M.Tsujimura
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 48 ページ: 091204-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorus Ion Implantation in Silicon Nanocrystals embedded in SiO2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Murakami, Ryota Shirakawa, Masatoshi Tsujimura, Noriyuki Uchida, Naoki Fukata, and Shun-ichi Hishita
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 105 ページ: 054307-1-5
• [雑誌論文] Electronic States of P Donors in SiNanocrystals embedded in amorphous SiO2 layer studied by Electron Spin Resonance-Hydrogen Passivation Effects ? (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Murakami, Masatoshi Tsujimura, Ryota Shirakawa, Noriyuki Uchida, and Naoki Fukata
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 48 ページ: 081201-1-6
  • 査読あり
• [学会発表] シリコンナノワイヤ中のPドナーの熱酸化過程での偏析挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神永惇, ほか
  • 学会等名: 応用物理学会第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Segregation behaviors and radialdistribution of dopant atoms in siliconnanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Fukata, S. Ishida, S.Yokono, R. Takiguchi, T. Sekiguchi1, and K. Murakami
  • 学会等名: 2011 MRS FALL Meeting
  • 発表場所: Boston(USA)
  • 年月日: 2011-02-01