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本研究では，シリコンのプラズマCVD薄膜生成における初期クラスター形成過程を分子動力学(MD)法により解析し，エピタキシャル成長最適条件を導くこと研究目的とし，メソプラズマにおいて，X線小角散乱その場計測により得られた数nmのナノクラスターの存在と低温高速高品質エピタキシャル成長との相関関係を基に，これまで申請者が独自に開発してきたナノクラスターと基板の相互作用を一意に取り扱えるMDモデルを拡張し，クラスター構成原子が衝突・拡散・エピタキシャル成長する全過程を解析した．
具体的に，平成２３年度は，Lennard-Jonesポテンシャルを用い，まず気相Siが凝集する過程の計算を行い，冷却速度・気相Si密度と得られるSiクラスターサイズの相関性について考察した．さらに得られた典型的なSiクラスター構造を初期構造とし，Siナノクラスターの基板への衝突過程の計算を行い，温度・サイズ依存性について検討した．高温・小さいクラスターほどエピタキシャル成長しやすいことを直接確認できた．この知見をまとめ雑誌「Journal of Applied Physics」に投稿し，掲載された．また本結果を国際会議IUMRS-ICA 2011で発表し，Outstanding Poster Awardを受賞した．
平成２４年度は，三体ポテンシャルであるTersoffポテンシャルを用い，SiクラスターがSi(100)基板に対してエピタキシャル成長する過程を解析した．この知見を雑誌「Chemcal Physics Letters」に投稿し，掲載された．さらに，Hの影響を調べるべく，
Si-HクラスターとSiクラスターによりエピタキシャル成長過程を比較した．この結果をまとめ，論文投稿する予定である．
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