溶液相からのシリコンクラスター量子結晶の作成

从溶液相创建硅簇量子晶体

• 批准号: 03F00278
• 负责人: 木村 啓作
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00278/
• 关键词: シリコンナノ粒子; 量子結晶; クラスター結晶; 自己集積超格子

物質をナノレベルで形、大きさを制御し、その表面状態を設計した表面修飾ナノ粒子がナノテクノロジーにおける次世代の代表的な物質として注目を浴びているのは周知の事実である。これによりマクロに連続的に組成変化を持たせた傾斜材料の設計が容易になり、また期待される量子サイズ効果により新たな電子物性が設計されるためである。我々は4年前に日本において始めてナノ粒子を構成要素とする2次元、3次元の人工的な粒子結晶の作成に成功し、昨年にはSiクラスターを用いて世界で始めて4族元素のクラスター結晶の作成に成功した。この粒子の結晶はナノメートルの周期構造を持つ量子ドット結晶といえるものであり、21世紀に期待されるナノテクンロジーのキー物質となるものである。このようなこれまでの成果を踏まえて、本研究計画では更に発展させSiクラスター結晶の大量生産を行って、その光学的、電気的な物性測定を行う。平成15年度においてはLiu博士に我々の開発したシリコンナノ粒子の作成法を勉強してもらうのが主目的である。すでに3種類の異なるシリコンクラスターの作成法を比較検討してもらった。大量生産を狙ったアークプラズマ法は装置の開係もありナノ粒子を生産するまでには到らなかった。論文に報告のあるガス中蒸発法に基づくナノ粒子作成はmgを作成するのが現有機器では精一杯でこれ以上の生産は見込めないことが明かとなった。原料をメーカーから入手しうるSiOxを出発原料とするシリコンクラスターの作成はナノ粒子の作成に一応成功した。しかしまだ量産にはほど遠く、効率の良い熱処理の仕方、出発原料としてのSiOxのxの設定など解決すべき課題が残っている。後数ヶ月これらの問題点を検討してもらい、その後サイズを揃えたナノ粒子やクラスター結晶の効率的な作成法を研究してもらう。それを用いて気液界面におけるナノ粒子結晶の作成は次年度の研究課題である。後年度における物性測定を念頭に置いて特に大きなシリコン粒子結晶作製の条件だしをしてもらう。なお平成15年度は研究を開始したばかりであるため、報告すべき出版物はない。

The substance is the representative of the next generation, and the surface state of the substance is designed to control the shape and size of the substance, and the surface state of the substance is designed to modify the particle. The design of this material is easy, and it is expected that the new electronic properties will be obtained. We have succeeded in producing artificial particle crystals of 2D and 3D elements since the beginning of Japan four years ago. We have succeeded in producing crystals of 4D elements since the beginning of the world last year. The periodic structure of these particles is expected to be stable in the 21st century. This research project aims to further develop Si crystals for mass production, optical and electrical properties measurement. Dr. Liu's research and development on particle production in Heisei 15 has been carried out with great difficulty. A comparative study of the three types of different methods of making a sample Mass production of particles The paper reports that the basic method of evaporation is to make the particles into mg, and the existing machines are to refine the production of mg. The raw material is produced successfully from SiOx. In order to solve the problem of heat treatment in mass production, high efficiency and high quality, it is necessary to set up the raw materials and SiOx x. A few months later, the problem of particle crystallization was discussed. The next year's research topic is the preparation of particle crystals. In the future, the physical properties of the particles will be determined according to the conditions of crystallization. Heisei 15 Year Study Begins, Reports, Publications