表面修飾シリコンナノワイヤーの作製と物性制御

表面修饰硅纳米线的制备及物性控制

• 批准号: 16710091
• 负责人: 稲田 貢
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710091/
• 关键词: シリコンナノワイヤー; シリコンナノチェーン; 表面修飾; フォトルミネッセンス; レーザーアブレーション; 水素終端; エレクトロルミネッセンス; ホッピング伝導

1.表面修飾シリコンナノワイヤーの光学特性の評価作製した試料の光学特性を光吸収スペクトル、ラマン分光法、フォトルミネッセンス(PL)測定により評価した。特に、これまでに評価実績のある水素終端シリコンナノワイヤーについてはクライオスタットを用いて温度特性および時間分解PL測定の評価を行い、より詳細な励起・緩和過程に関する考察を行なった。水素終端シリコンナノワイヤーの発光特性は、試料を真空チャンバーから大気中に取り出すことにより変化するが、この変化は量子閉じ込め効果によるものではなく経時とともに進行する自然酸化により生じる種々のSi-O結合に起因することを明らかにした。さらに表面修飾シリコンナノワイヤーを活性層としたEL素子を作製し、電流印可による発光を実現した。解析の結果、EL素子の電子励起機構は高電界印可によるimpact ionizationであることがわかった。2.表面修飾シリコンナノワイヤーの電気伝導特性の評価リソグラフイーにより作製した間隔50nm〜1μmの電極を有する基板へシリコンナノワイヤーを堆積し、その電気伝導特性を1.5K〜室温の広い温度領域で測定した。その結果、本シリコンナノワイヤーの電子輸送現象はvariable range hoppinng伝導で説明できることがわかった。さらに、詳細な解析によりこのhoppinng伝導は隣り合うナノ粒子間のクーロン相互作用が関与していることが明らかとなった。この結果はシリコンナノワイヤーを構成する隣接粒子間に量子ドット間相互作用が有することを示しており新たな電子相の出現などによる結合量子ドット系の新展開が期待できる。

1. Evaluation of optical properties of surface modification samples by optical absorption, spectroscopy, and PL measurement In particular, the evaluation of the performance of the water element terminal system, the use of temperature characteristics and time decomposition PL measurement, the investigation of the detailed excitation and mitigation process The light emission characteristics of the water terminal and the sample are as follows: vacuum, high temperature, high temperature The surface of the film is modified to reflect the light emitted from the film. The results of the analysis show that the electron excitation mechanism of EL element can be used for high voltage field printing. 2. Evaluation of electrical conductivity characteristics of surface modification and coating materials. Measurement of electrical conductivity characteristics in the temperature range from 1.5K to room temperature with electrode spacing of 50nm to 1μm. The results show that the electron transport phenomenon of the film is variable range hoppin. The interaction between particles is related to the interaction between particles. The result is that the quantum interaction between adjacent particles is expected to occur in a new electronic phase.

项目成果

Correlation between Natural Oxidation Process and Photoluminescence Properties of Hydrogenated Si Nanocrystallites Prepared by Pulsed Laser Ablation

脉冲激光烧蚀制备的氢化硅纳米晶的自然氧化过程与光致发光性能的相关性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 44
• 作者: T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;K.Matsumoto
• 通讯作者: K.Matsumoto

Correlation between surface oxide and photoluminescence properties of Si nanoparticles prepared by pulsed laser ablation

• DOI: 10.1007/s00339-004-2844-2
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Applied Physics A
• 作者: I. Umezu;Kimihisa Matsumoto;M. Inada;T. Makino;A. Sugimura

Formation of Hydrogen-passivated silicon nanoparticles by pulsed laser ablation without thermal annealing

通过脉冲激光烧蚀无需热退火形成氢钝化硅纳米颗粒

• 发表时间: 2005
• 期刊: Material research society symposium proceedings 832
• 作者: T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;K.Matsumoto;Mitsuru Inada
• 通讯作者: Mitsuru Inada

Structural nd optical properties of silicon nanoparticles prepared by pulsed laser ablation in hydrogengas

氢气中脉冲激光烧蚀制备硅纳米粒子的结构和光学性质

• 发表时间: 2004
• 期刊: Applied physics A 79
• 作者: T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;福嶋丈浩;福嶋丈浩;T.Fukushima;T.Fukushima;K.Matsumoto;Mitsuru Inada;T.Fukushima;T.Makino
• 通讯作者: T.Makino