「液体Si-固体Si変換」の追及による液体Siエンジニアリングの創出

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本研究は独自材料である「液体Si」を研究対象とし、電子線（EB）照射で進行する「液体Si→固体Si」変換の実証とその原理解明を目的とした。そして固体Si(ウェハ)や気体Si(シランガス)に立脚した従来のSi工学の延長では困難とされた「非加熱・非真空・ナノサイズ・3次元印刷」のSi製膜技術を創出することを目指した。本年度前半は、昨年度に発生した実験設備の致命的なトラブルの復旧に努めた。年度後半は、ドープ液体Siを用いた「液体Si→固体Si」変換の実験に取り組んだ。複数のドーパント材料を添加した「ドープ液体Si」を用いてLP-EBIDの実験を行ったところ、p型ドーパントにはデカボランが、n型ドーパントには黄/白リンが適していることが明らかとなった。いずれも水素化物であり、分解時に炭素が発生しない。一方でこれまでの加熱による「液体Si→固体Si」変換で用いることが可能なドーパント材料（アラン錯体、ボラン・THF錯体、アミン錯体）は、今回のLP-EBID法では不適切であった。ドーパントの分子構造中に含まれる炭素や酸素が残留してSi膜中に取り込まれる問題や、もしくは膜がポーラスになる、といった問題が確認できた。今後はLP-EBIDのドーパントの分解/反応機構の解明にも取り組んでゆく。