酸化物膜の高速エピタキャル成長プロセス

氧化膜的快速外延生长过程

• 批准号: 09750808
• 负责人: 斎藤 秀俊
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750808/
• 关键词: エピタキシー; CVD; チタニア; 酸化亜鉛; ウイスカー; 高速成長; マグネシア; サファイア; エピタキシ-; 単結晶; アナターゼ; 成長様式; ステップ; 沿面成長; チタン酸ストロンチウム

大気開放型化学気相析出(CVD)法により酸化物結晶の高速エピタキシャル成長を行った。研究目的は高速エピタキシャル成長により高配向酸化物結晶が得られることを確認し、成長過程を利用し配向を高度に制御することである。酸化物結晶の成長は表面動力学過程か拡散過程によって支配される。本研究で選択された2つの酸化物、チタニアと酸化亜鉛は前者が表面動力学過程、後者が拡散過程により高速エピタキシャル成長する。チタニアは前駆体の分子形によって成長する結晶面が決定される。これは結晶表面での原子レベルの幾何学的原子配列によって最適な先駆体形状が決定される(表面動力学過程)からである。そのため、成長条件を変化することによって結晶の形態が変化する。一方酸化亜鉛では原料供給量で成長が決定される(拡散過程)ため、結晶の形態は成長条件によらず一定である。チタニアは(100)マグネシア単結晶上で成長条件によってウイスカー(I型)とメッシュ(IIb型)形状を呈する。動力学過程に支配されているため、作製条件によって高速成長方向が一方向であるか二方向であるかが決まるためである。一方酸化亜鉛は拡散過程に支配されているため、(0001)サファイア基板上で常に一方向のみ高速成長しウイスカー(I型)だけを形成する。以上の結果から、大気開放型CVD法により酸化物結晶の高速エピタキシャル成長を実現するばかりでなく、成長過程を利用し形態制御までも行えることがわかった。

In the open chemical vapor deposition (CVD) method, the によ によ acidified product crystals <s:1> grow at high speed エピタキシャ った growth を rows った. Research purpose は high-speed エ ピ タ キ シ ャ ル growth に よ り high with crystallization が acidification from ら れ る こ と を confirm し を, growth process using し match to を highly に suppression す る こ と で あ る. The surface dynamic process of acidified product crystallization <s:1> growth is dominated by 拡 scattered process によって される. This study で sentaku さ れ た 2 つ の acidification, チ タ ニ ア と acidification 亜 lead は が surface dynamics process of the former, the latter が company, the process に よ り high-speed エ ピ タ キ シ ャ ル growth す る. The shape of the pre-駆 molecule によって growth する crystal plane が determines される. こ れ は crystal surface で の atomic レ ベ ル の geometry of atoms with column に よ っ て optimum な 駆 body shape first が decided さ れ る) (surface kinetics か ら で あ る. Youdaoplaceholder0 そ ため, growth conditions を, changes する が とによって, crystal <s:1> morphology が, changes する. Party acidification 亜 lead で は raw material supply で growth が decided さ れ る process (company) た め, crystal shape の は growth condition に よ ら ず certain で あ る. チ タ ニ ア は (100) マ グ ネ シ ア 単 で on crystal growth conditions に よ っ て ウ イ ス カ ー (type I) と メ ッ シ ュ (IIb) shape を is す る. Kinetics に dominate さ れ て い る た め and as system conditions に よ っ て high growth direction が a direction で あ る か two direction で あ る か が definitely ま る た め で あ る. Side acidification 亜 lead は company, the process に dominate さ れ て い る た め, (0001) サ フ ァ イ ア substrate で often に direction の み fast-growing し ウ イ ス カ ー (type I) だ け を form す る. の above results か ら, big open 気 CVD method に よ り acidification content crystallization の high-speed エ ピ タ キ シ ャ ル growth を be presently す る ば か り で な く を use し morphology, growth process suppression ま で も line え る こ と が わ か っ た.

项目成果

H.SAITOH,H.SUNAYAMA N.TANAKA,S.OHSHro: "Epitaxial growth mechanism of chemical-vapor deposited aratase on Strontium Titanate substrate" J.Ceram.Soc.Jpn. 106(11). 1051-1055 (1998)

H.SAITOH，H.SUNAYAMA N.TANAKA，S.OHSHro：“钛酸锶基质上化学气相沉积阿拉特酶的外延生长机制”J.Ceram.Soc.Jpn。