シリコン超微粒子発光メカニズムに関する研究

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本研究では水素プラズマスパッタリング法を用いてシリコン超微粒子を作製した。シリコン超微粒子の形成メカニズムを解明するために、まず超微粒子膜に対するプラズマ中の水素イオンの役割を明らかにした。実験結果によると、水素イオンの超微粒子膜へのしょう突は超微粒子形成の需要条件である。さらに、シリコン超微粒子形成中の配向メカニズムを明らかにした。作製温度などの作製条件に依存する以外、シリコン超微粒子の配向はシリコン結晶自身の結晶学性質によって決まる。その決まる要因は二つある。一つは安定結晶核の形成確率である。もう一つは結晶核成長段階にある成長速度である。この成長速度は主に結晶核でのプラズマ粒子の吸着確率によって決まる。さらに、Cの導入によって、シリコン結晶粒はどう変わるかについても研究した。