低温形成ナノ結晶酸化亜鉛を用いた直接描画半導体線状構造体の作製方法に関する研究

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本申請では、酸化亜鉛(ZnO)ナノ材料を利用した3D構造を構築する最終目標を見据えて、この材料を用いた半導体形成物を試作することを目的とし、研究をおこなった。その成果について下記の通り報告する。1. 高品質なアセチルアセトン亜鉛(Zn(acac)_2)錯体について、本校所有の実験装置を用いて、原材料の工業用アセチルアセトン亜鉛錯体を昇華・再結晶化させることにより130℃以下の低温プロセスで準備した。2. 無機材料のナノ結晶ZnOについて、本校所有の実験装置を用いて有機物であるZn(acac)_2を130℃の水蒸気中で熱水分解することにより作製した。3. 上記1, 2の工程について、X線回析装置により評価をおこない本研究の材料としての仕様を満たす材料であることを確認した。4. 上記1の工程で準備したZn(acac)_2を水とエタノールの溶液に混ぜ、超音波により微細化をおこない沈殿法で結晶粒径を整えた懸濁液を準備した。この懸濁液を①ガラス基板に塗布②2の工程をおこなう、を繰り返すことによりナノ結晶ZnOの3D構造の現実可能性を探索した。この工程において懸濁液を均一かつ極力薄くガラス基板へ塗布する必要がある。本申請では塗布方法としてスピンコーターの遠心力により懸濁液をガラス基板へ塗布させる方法を用いたが、均一な塗布が難しく線状構造体の形成をするに至っておらず、評価ができていない。5. 上記4の工程に併せ本申請で購入した直動XYステージとステッピングモータコントローラおよび制御用ソフトウェアを用いて、基板上に自由な形を描画できる装置の検討と試作をおこなった。現段階ではXYステージを動かす程度に留まっている。6. 本申請の研究計画ではナノ結晶ZnO線状構造体の組成と結晶性の評価までを目標としていたが、現段階ではそこまでに至っていない。本申請の今後として、直動XYステージに送液ポンプを取り付けた描画装置を完成させると共に、3D構造の実現に寄与できるかについて、研究を続けていきたい。