カーボンナノチューブとシリコンのナノ構造配列の作成・評価と電子デバイスへの応用

碳纳米管和硅纳米结构阵列的创建和评估及其在电子设备中的应用

• 批准号: 05J84203
• 负责人: 辰村 光介
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J84203/
• 关键词: 歪みシリコン; X線回折; Siナノ細線; 格子歪み; カーボンナノチューブ

シリコンのナノ構造配列に関しては、断面形状が幅30nm高さ50nmであるシリコンナノ細線を300nm周期で、15mm×15mmの大面積に作り込んだ試料を作成し、極微なSi構造体の歪みを、非破壊、高精度、直接的に測定するX線回折手法を開発した。現在、微小な格子歪みによるナノSi構造体の電気伝導特性(バンドギャップや、キャリヤ移動度)の制御が注目を集めている。貼りあわせSilicon-On-Insulator基板を使用すると、上部SOI層と下部バルクSi基板の結晶方位が僅かに異なるため、SOI層を加工した微細なSi細線からのBragg反射をバルクSiからの巨大な反射から分離して観測することが可能となる。更に周期的なSi細線構造をEB描画によって作りこむことで、周期的な逆格子ロッドを発生させることが出来る。1次ロッドは、0次ロッドよりも更にバルクSiからの反射から遠い位置にあるので、更に高いS/N比でSi細線からの信号を測定できる。幅30nm、高さ50nmのSiナノ細線(原子150個程度の長さスケール)を、850℃、5時間させた試料は、引っ張り方向にSi格子が0.3%歪んでいることが分かった。カーボンナノチューブ構造配列に関しては、SiC基板に成長させた垂直配向CNT薄膜のパターニング法の開発にあたった。Siの微細加工法の応用し、(1)金属薄膜体積、(2)EBレジスト塗布、(3)EB描画、(4)ウェットプロセスによるレジストパターンの金属薄膜への転写、(5)メタルマスクによるCTN薄膜のパターニング、の検討を行った。

The X-ray reflection method for the preparation of samples with a large area of 15mm×15mm and a cross-section shape ranging from 30nm to 50nm in width and height, non-destructive, high-precision and direct measurement of the asperities of fine Si structures, and the development of X-ray reflection methods for the preparation of samples with a large area of 15mm×15mm in width and cross-section shape. At present, the control of electrical conduction characteristics of Si structures with small lattice distortion is focused on Silicon on Insulator substrate is used, the crystal orientation of upper SOI layer and lower SOI substrate is different, SOI layer is processed, fine Si wire is processed, Bragg reflection is processed, Si is processed, large reflection is separated, and measurement is possible. In addition, periodic Si fine line structure EB drawing, periodic inverse lattice, etc. 1 time, 0 time, 0 Amplitude 30nm, height 50nm Si lattice fine line (atomic length 150 degrees), 850℃, 5 hours, sample back, lead direction Si lattice 0.3% Development of vertically aligned CNT thin films on SiC substrates Si microfabrication process application,(1) metal film volume,(2)EB coating,(3)EB drawing,(4) metal film coating,(5) CTN thin film coating, and design.

项目成果

Ordered Structure in the Thermal Oxide Layer on Silicon Substrates

硅衬底上热氧化层的有序结构

• 发表时间: 2005
• 期刊: ECS Transactions 1-1
• 作者: T.Shimura;E.Mishima;H.Watanabe;K.Yasutake;M.Umeno;K.Tatsumura;T.Watanabe;I.Ohdomari;K.Yamada;S.Kamiyama;Y.Akasaka;Y.Nara;K.Nakamura
• 通讯作者: K.Nakamura

Reactions and Diffusion of Atomic and Molecular Oxygen in the Si0_2 Network

SiO_2网络中原子和分子氧的反应和扩散

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys. Rev. B 72
• 作者: K. Tatsumura;T. Shimura;E. Mishima;K. Kawamura;D. Yamasaki;H. Yamamoto;T. Watanabe;M.;Umeno;I. Ohdomari
• 通讯作者: I. Ohdomari

Structural investigation of organosilane self-assembled monolayers by atomic scale simulation

通过原子尺度模拟研究有机硅烷自组装单分子层的结构

• 期刊: Journal de Physique IV (in press)
• 作者: H.Yamamoto;I.Ohdomari
• 通讯作者: I.Ohdomari