2002 Fiscal Year Annual Research Report

半導体・金属反応を利用したナノ構造の自己形成

Research Project

Project/Area Number	14702019
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	河野日出夫大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00273574)
Keywords	シリコン / ナノ構造 / 自己形成 / 金属触媒 / ナノチェーン / ナノニードル
Research Abstract	本研究課題では、金属触媒を利用した自己形成シリコンナノ構造であるシリコンナノ結晶チェーンとシリコンナノニードルの生成と物性について研究を行いまた継続中である。これらナノ構造は原料を封入した石英ガラスアンプルを1200℃程度で加熱し、冷却することによって得られるが,これまで加熱中あるいは冷却中いずれのときに生成しているかは不明であった。そこで様々な冷却条件下での生成を調べた結果,これらの自己形成ナノ構造は加熱中ではなく冷却中に成長していることが初めて明らかにとなった。この結果は、冷却スケジュールの選択により生成物の形態を制御できる可能性を示すものである。電子ビームエバポレータ-による原料供給と合わせて、生成時の温度を精密に制御することにより、生成物の形態の制御、さらには新しいナノ構造の創成を目指して実験を継続中である。物性測定に関しては、シリコンナノ結晶チェーンのフォトルミネッセンスと電気伝導特性の測定に成功した。アルゴンイオンレーザー(514.5nm)の励起により、as-grownの試料では約570nmの、また酸化した試料においても570-580nmの発光を得た。酸化した試料でも同じ発光が見られることから、この発光はシリコンナノ結晶チェーンを形成するシリカ中の発光であると考えられる。電気伝導特性測定においては、非線形の階段状のI-V特性を観測した。シリコンナノ結晶チェーンはシリコンナノ結晶と絶縁体であるシリカが周期的に並んでおり、すなわち微小接合が直列に並んでいるとみなすことができる。従って、得られた非線形の特性は、直列の微小トンネル接合に起因するクーロン階段ではないかと考えている。また、走査トンネル顕微鏡によるシリコンナノ結晶チェーンの観察にも初めて成功した。

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] H.Kohno 他: "Growth, structure and properties of chains of crystalline -Si nanosphers"Materials Science and Engineering B. 96. 76-79 (2002)
[Publications] Y.Chen 他: "Ab-initio calculation of Si-K and Si-L ELNES edges in an extended defect model of crystalline silicon"Materials Transactions. 43. 1430-1434 (2002)
[Publications] J.Yamasaki 他: "Novel amorphization process in silicon induced by electron irradiation"Journal of Nano-Crystalline Solids. 299. 793-797 (2002)
[Publications] H.Kohno 他: "One phonon Raman scattering studies of chains of crystalline -Si nanospheres"Journal of Applied Physics. 91. 3232-3235 (2002)
[Publications] H.Kohno 他: "Silicon nanoneedles grown by a simple thermal treatment using metal -sulfur catalysts"Japanese Journal of Applied Physics Part1. 41. 577-578 (2002)
[Publications] 竹田精治他: "ナノサイズのシリコン球体チェーンの作成技術"工業材料. 50. 53-56 (2002)
[Publications] 河野日出夫他: "シリコンナノ結晶チェーンの高効率生産技術"化学装置. 44. 62-64 (2002)
[Publications] 河野日出夫(分担執筆)他: "電子顕微鏡法の実践と写真集"日本鉄鋼教会, 日本金属学会. 254 (2002)
[Publications] 竹田精治他(分担執筆): "ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最新技術"シーエムシー出版. 272 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

半導体・金属反応を利用したナノ構造の自己形成

Principal Investigator

河野 日出夫 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00273574)

Research Products

[Publications] H.Kohno 他: "Growth, structure and properties of chains of crystalline -Si nanosphers"Materials Science and Engineering B. 96. 76-79 (2002)

[Publications] Y.Chen 他: "Ab-initio calculation of Si-K and Si-L ELNES edges in an extended defect model of crystalline silicon"Materials Transactions. 43. 1430-1434 (2002)

[Publications] J.Yamasaki 他: "Novel amorphization process in silicon induced by electron irradiation"Journal of Nano-Crystalline Solids. 299. 793-797 (2002)

[Publications] H.Kohno 他: "One phonon Raman scattering studies of chains of crystalline -Si nanospheres"Journal of Applied Physics. 91. 3232-3235 (2002)

[Publications] H.Kohno 他: "Silicon nanoneedles grown by a simple thermal treatment using metal -sulfur catalysts"Japanese Journal of Applied Physics Part1. 41. 577-578 (2002)

[Publications] 竹田精治 他: "ナノサイズのシリコン球体チェーンの作成技術"工業材料. 50. 53-56 (2002)

[Publications] 河野日出夫 他: "シリコンナノ結晶チェーンの高効率生産技術"化学装置. 44. 62-64 (2002)

[Publications] 河野日出夫(分担執筆)他: "電子顕微鏡法の実践と写真集"日本鉄鋼教会, 日本金属学会. 254 (2002)

[Publications] 竹田精治 他(分担執筆): "ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最新技術"シーエムシー出版. 272 (2002)

河野日出夫大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00273574)

[Publications] 竹田精治他: "ナノサイズのシリコン球体チェーンの作成技術"工業材料. 50. 53-56 (2002)

[Publications] 河野日出夫他: "シリコンナノ結晶チェーンの高効率生産技術"化学装置. 44. 62-64 (2002)

[Publications] 竹田精治他(分担執筆): "ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最新技術"シーエムシー出版. 272 (2002)