2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12650677
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| Research Institution | Daido Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩間 三郎 大同工業大学, 工学部, 教授 (00075904)
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| Keywords | ゲルマニウム・ナノ粒子 / アモルファス構造 / FGE法 |
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| Research Abstract |
1.現有するFGE装置を差動排気型に改良し、クヌーセン・セル(K-cell)を持つ粒子成長領域とマイクロ波プラズマによる表面修飾領域をスキマーを介してガス圧差を設け、粒子成長とプラズマ処理のそれぞれに適するガス圧を個別に制御できるようにした。粒子成長領域のガス圧範囲を1〜10Torrに保ったとき、表面修飾領域のガス圧を一桁低く保つために必要なスキマーのオリフィス寸法を実験的に定めた。
2.蒸発源にクヌーセン・セルを用いてゲルマニウムの蒸発を試みたが、アルゴンまたはヘリウムのガス流中であるため、セル温度が十分に上がらず、特にセルの吹き出しロで蒸気の凝固が起きて穴を塞ぐことが分かった。クヌーセン・セルに代えてタングステン・バスケットを蒸発源に用いればゲルマニウムの蒸発を行えることが分かった。
3.アルゴンガス圧0.16kPa、流速6.4m/s、蒸発温度1200℃で蒸発し、蒸発源から1mの位置で捕集した試料は粒径10nm以下のナノ粒子であり、電子回折図形は散漫なハローを示した。この第1および第2ハローから求めた格子面間隔から、本方法で得られたゲルマニウム・ナノ粒子は歪んだ微結晶モデルで説明されるアモルファス構造であると結論した。
4.上記のナノ粒子を真空中で500℃、10分間加熱すると電子顕微鏡像の中に0.33nmの格子縞が所々に観察された。回折図形はハローから散漫ではあるがダイヤモンド構造を示すパターンに変化が認められた。550℃、10分間の熱処理では、より明確なダイヤモンド構造のデバイ環を示し、結晶化の進むことが認められた。
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