ハイブリッドスーパーアトム創成による量子物性制御と新機能デバイス開発

通过创建杂化超级原子进行量子物理性质控制和新功能器件开发

基本信息

批准号：
21H04559
负责人：
宮崎誠一
金额：
$ 27.87万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

初年度には、SiO2熱酸化膜上にリモートH2プラズマ支援により高密度・一括形成したFeナノドットに基板温度400℃でSiH4照射を行った場合、Feシリサイドナノドットが形成でき、0.79eV付近に室温フォトルミネスセンス（PL）が認められることを明らかにした。本年度は、SiH4照射時におけるガス圧力および照射時間がFeナノドットのシリサイド化反応に及ぼす影響を評価した。SiH4照射前後のAFM表面形状像測定から、SiH4照射条件を変化させた場合においてもドットの面密度およびサイズに顕著な変化は認められず、室温PL測定を行った結果、いずれの照射量においても0.7~0.85 eVにブロードな信号が認められるものの、PL発光強度に明瞭な変化が認められた。PL積分強度をSiH4照射量（照射時間×圧力）に対してまとめた結果、照射量の増加に伴い発光強度が増強するものの、照射量600 Pa・secで最大となった後、顕著に減少した。600および1800 Pa・secでSiH4照射したナノドットをXPS分析した結果、600 Pa・secで照射した試料ではSi-Feの信号が認められるが、1800 Pa・secで照射した試料ではSi-Feの信号とともに、Si-Siに起因する低エネルギー側のピークが認められた。この結果は、Feナノドットのシリサイド化によりβ-FeSi2相が形成した後、ナノドット表面にSi層が堆積したことを示している。Siの価電子帯上端がβ-FeSi2に比べ僅かに浅いことを考慮すると、光励起により生成した正孔の一部がSi層に移動することで、β-FeSi2ナノドットでの電子－正孔再結合効率が低下した結果で解釈できる。

在第一年，当在SIO2热氧化物在400°C下以高密度和散装形成的Fe纳米人进行SIH4辐射，可以形成Fe硅质纳米，并在0.79 ev左右观察到室温光致发光（PL）。今年，我们评估了气压和辐照时间对SIH4辐射过程中Fe纳米变量反应的影响。 SIH4辐射前后的AFM表面形状图像的测量表明，即使更改了SIH4辐射条件，在DOT的面积密度和大小上也没有观察到显着变化，并且由于室温PL测量值，尽管在所有辐射剂量之间观察到了0.7和0.85 eV的宽敞信号，但在所有辐射剂量之间都有明显的变化，在PL发射强度的明显变化中。 PL积分强度与SIH4辐照量（辐照时间X压力）相加，尽管发光强度随辐射量的增加而增加，但在600 pa·sec的最大值达到最大值后，它显着下降。在600和1800 pa·sec中用SIH4辐照的纳米模型的XPS分析表明，在用600 pa·Sec辐照的样品中观察到Si-Fe信号，但在用1800 pa·Sec辐照的样品中，与SI-FE信号一起观察到了由Si-Si引起的低能峰。该结果表明，由于Fe纳米人的硅质化，在形成β-FESI2相的形成后，将Si层沉积在纳米型的表面上。考虑到Si的价值带的上端比β-FESI2稍浅，因此可以解释这是由于光涂料产生的漏洞迁移到SI层的一部分β-FESI2纳米模型的电子孔重组效率的降低。

项目成果

期刊论文数量（177）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of substrate temperature on plasma-enhanced self-assembling formation of high-density FePt nanodots

基底温度对等离子体增强自组装形成高密度 FePt 纳米点的影响

DOI：
10.35848/1347-4065/ac2036
发表时间：
2022
期刊：
Jpn. J. Appl. Phys.
影响因子：
0
作者：
S. Honda;K. Makihara;N. Taoka;H. Furuhata;A. Ohta;D. Oshima;T. Kato;and S. Miyazaki
通讯作者：
and S. Miyazaki

Al/Si(111)構造の平坦性および結晶性制御と偏析による極薄Si層形成

通过控制Al/Si(111)结构的平坦度和结晶度以及偏析形成超薄Si层