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ECSAM法による異種単原子層の交互積層する特異な層状化合物の創製と新規物性探索

通过交替堆叠不同的单原子层来创建独特的层状化合物，并使用 ECSAM 方法探索新的物理性质

基本信息

批准号：
22656156
负责人：
乾晴行
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

電析法は簡便な成膜法としてメッキなどで広く工業的に用いられるが,原子レベルで構造制御が可能な高度な結晶成長法とは通常は考えられていない.しかし,電析条件によっては,異種単原子層を順次,交互に電析することができ,電析法でも原子ステップ単位で結晶構造の制御が可能で,安定相ではない層状構造物質の創製できる可能性がある.本研究では,安定相としては閃亜鉛鉱型構造を持つ半導体CdTeのカソード電析により,Cd単原子層,Te単原子層を交互に積層し,金単結晶基板上に非平衡な層状化合物の作製を試みた.金(111)面を基板とすると,異種単原子層が交互に電析するが,6角原子配列を保つため,安定相の閃亜鉛鉱型構造となった.安定相のため,数μmにわたって単結晶として結晶成長した.金(001)面を基板とすると,10%程度の大きな格子ミスフィットにもかかわらず,成長初期にエピタキシャル成長が起こり,四角配列原子層の交互積層に対応するL1_0型構造が形成された.しかし,この結晶成長は長く続かず,優先成長方位の<111>柱状晶に阻害され,高々,100nm程度で成長が阻止されてしまう.電析電位や浴組成の関数として,L1_0型構造が結晶成長する条件を探索したが,100nm程度の成長が最高値であった.他の閃亜鉛鉱型構造を取る化合物半導体についても同様の実験を行ったが,ZnTbでL1_0型構造の僅かな成長が見られたものの,CdSe, ZnSeでは安定相しかえられなかった.これらの金基板との格子ミスフィットを考えると,非平衡相L1_0型構造の形成には5%を越える大きな格子ミスフィットが必要であると結言できる

Simple electric chromatography はな film-forming method としてメッキなどで hiroo く industrial に with いられるが, atomic レベルで tectonic suppression が may な highly な crystal growth method とは usually は exam えられていない. しかし, electrode conditions によっては, heterogeneous 単 atomic layer を progressive, interactive に electrode することができ, electricity chromatography でも atomic ステップ単で knot The possibility of fabricating crystal structure が is で, and the possibility of creating a stable phase ででなながある layered structure material がある is があるるるる. This study では, stable phase としては flash 亜 lead 鉱 type structure を hold つ semiconductor CdTe のカソード electrode により, Cd 単 atomic layer, Te 単 atomic layer を interaction に horizon し, gold 単 crystal substrate に non-equilibrium なを try the layered compounds の cropping みた. Gold (111) surface を substrate とすると, heterogeneous 単 atomic layer が interaction に electrode するが, 6 atoms with column を bartender つため, stable phase の flash 亜 lead 鉱 type structure となった. Stable phase のため, several microns にわたって単 crystallization として crystal growth した. Kim (001) surface を substrate とすると, 10% point の large きな grid ミスフィットにもかかわらず, early growth にエピタキシャル growth since がこり, four corners with column atomic layer の interactive product に応 seaborne する L1_0 type structure が form された. しか Long し, この crystal growth はく続かず, preferential growth orientation の < 111 > columnar crystal に resistance against され, high 々, 100 nm growth がで stop されてしまう. Number of electrode potential や bath の masato として, L1_0 type structure が crystal growth する conditions をしたが, 100 nm on the growth がの highest numerical であった. He flashes 亜の lead 鉱 type structure を take る compound semiconductor についても with others の be 験を line ったが, ZnTb で L1_0 type structure の only かな growth が see られたものの, CdSe, ZnSe では stable phase しかえられなかった. これらの Jin Jiban との grid ミスフィットを exam えると, non equilibrium phase L1_0 type structure の form にはを 5% more える big きな grid ミスフィットが necessary であると knot words できる