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固液界面反応場制御規則配列シリコン・ナノ構造形成

固液界面反应场控制规则阵列硅纳米结构形成

基本信息

批准号：
14750018
负责人：
木村康男
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、固液界面反応場を制御することにより規則配列構造を有するナノ構造をシリコン上へ形成することを目的とした。本年度は、シリコン基板上の蒸着アルミニウム薄膜の陽極酸化により、シリコン基板上へのポーラスアルミナの形成を行った。その結果、アルミニウムの蒸着速度によって形成されるポーラスアルミナの孔の形状、配列が変化し、蒸着速度170Å/sの高速で蒸着したアルミニウム薄膜を陽極酸化した場合、孔が直線状に伸びた規則配列を有するポーラスアルミナ薄膜が得られた。蒸着速度が小さい場合、蒸着ボートからのタングステンの混入量が大きかった。さらに、低速で堆積したナルミニウム薄膜の表面ラフネスは大きく、それは、ポーラスアルミナ/シリコン界面の均一性を低下させた。つまり、シリコン上への規則配列ポーラスアルミナ膜の形成のためにはアルミニウム薄膜への不純物の混入の抑制および、表面の平坦性が重要であることがわかった。ポーラスアルミナの陽極酸化を終了させる時間を決定するためには、実際に界面でどのようなことが起きているのかを知る必要がある。そのために、多重内部反射型赤外吸収分光法によるシリコン基板上アルミニウム薄膜の陽極酸化過程の"その場"観察を行った。その結果、基板としてp型シリコンを用いた場合、陽極電流密度ピークと同時にポーラスアルミナ/シリコン界面への溶液の侵入が観測された。その後、急速な酸化膜の形成が観測され、最後にはポーラスアルミナが剥離した。つまり、陽極電流密度ピークは、溶液がシリコンに接したために電気2重層状態が変化したことによると考えられ、p型シリコン基板上にポーラスアルミナを剥離させずに作製するためには、この陽極電流密度ピークの直後に陽極酸化を終了させることが重要であることがわかった。また、シリコン基板上のSiO_2薄膜へのポーラスアルミナの規則配列構造の転写に成功した。

This study aims to control the formation of solid-liquid interface reaction field. This year, the anodization of vapor deposition films on silicon substrates and the formation of vapor deposition films on silicon substrates were carried out. As a result, the shape and arrangement of the holes in the film are changed, and the evaporation speed is 170 ° C/s. The film is anodized at a high evaporation speed. The holes are linearly arranged and regularly arranged. When the steaming speed is small, the amount of steam mixed into the steam is large. The surface roughness of thin films deposited at low speeds is relatively large, and the surface roughness of thin films deposited at low speeds is relatively low. The regular arrangement of the film on the surface of the film is important for the inhibition of impurities and the flatness of the surface. The time for anodizing to be completed is determined by the time the anodizing is completed and the time for the anodizing to be completed is determined. The "field" observation of anodic acidification process of thin films on silicon substrates by multiple internal reflection red absorption spectroscopy As a result, the anode current density of the substrate is measured at the same time as the penetration of the solution at the interface of the substrate. After that, the formation of acid film is rapidly measured, and finally, the acid film is peeled off. The anode current density is higher than the anode current density. The anode current density is higher than the anode current density. The anode current density is higher than the anode current density. The anode current density is higher than the anode current density. The Regular Arrangement Structure of SiO_2 Thin Film on SiO_2 Substrates was Written Successfully