| 研究課題/領域番号 |
22360056
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
J-J Delaunay 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (80376516)
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| 研究分担者 |
小出 康夫 独立行政法人物質・材料研究機構・センサ材料センター, ナノテクノロジー融合支援センター, グループリーダー統括マネージャー (70195650)
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| キーワード | ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 半導体ナノワイヤー |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造生成手法を用いた太陽光ブラインド型の深紫外線センサーを開発することである。深紫外線は、火災検知や水・空気の浄化等のインフラ設備に利用されている。従来の光電子増倍管式深紫外線センサーは、高コスト・駆動電圧が高い・消費電力が多い等の問題点がある。この問題点に対して本研究は、自己組織化ナノワイヤー架橋構造を深紫外線センサーとして提案し、低コスト化・低駆動電圧化・低消費電力化を実現する。
化学気相成長法を用いて、単結晶性のβ-Ga_2O_3ナノワイヤーを生成するため、炉内圧力・炉内温度材料ガスの分圧について最適化を行った。生成したナノワイヤーの結晶性の分析には、東大総合研究機構(共通設備)材料分析センター所有のX線回折(XRD)装置および高解像度透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた。分析の結果、ナノワイヤーはc軸方向に成長しており、直径100nm、長さ100μmの超長ナノワイヤーであることが明らかとなった。
化学気相成長法を用いて、電極(密なナノワイヤー)と、電極間架橋構造(疎なナノワイヤー)を自己組織化により、一度のプロセスで形成した。電極間距離は、密なナノワイヤーを基板上に選択的に成長させることで制御した。具体的には、電極形状のフィジカルマスクを用いて、石英基板上に金粒子を約2nmスパッタリングし、表面エネルギーの差を利用してナノワイヤーの選択的成長を実現した。また、ナノワイヤーの長さは成長時間によって制御した。ナノワイヤーが電極間を架橋していることを、電子顕微鏡を用いて確かめた。
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