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ダイヤモンドを光でつくる

研究報告コード R993100447
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 高桑 雄二
研究者所属機関
  • 東北大学多元物質科学研究所(旧科学計測研究所)表面機能制御分野
研究機関
  • 東北大学科学計測研究所表面物理計測分野
報告名称 ダイヤモンドを光でつくる
報告概要 ダイヤモンド基板に紫外線を照射し,負性電子親和力(NEA)によってダイヤモンド成長を促進する「ダイヤモンドを光でつくる気相合成法」の可能性を明らかにした。この方法は,紫外光で照射されたダイヤモンド基板に数十Vの負のバイアス電圧を加えることにより,表面から放出された電子を加速し,原料ガスを電子衝撃で分解してラジカルやイオンを作り,ダイヤモンド成長を促進する。
(1) ガスソース分子線エピタキシー法(GSMBE)によるダイヤモンド成長のしくみ,特に成長速度の律速反応を解明し,
(2) ダイヤモンド成長中の電子親和力を「その場」観察できる複合表面解析装置を開発し,NEAによる電子放出をダイヤモンド成長に利用できることを明らかにし,
(3) 「ダイヤモンドを光でつくる気相合成法」の実証装置を試作した。
今後,ダイヤモンド薄膜の成長を確認する予定。
画像

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研究分野
  • 結晶成長技術・装置
  • 半導体の結晶成長
  • 無機化合物の結晶成長
  • 薄膜成長技術・装置
  • 光化学反応
関連発表論文 (1)高桑雄二、疋田智弘、佐野正浩、須山智史、浅野光宏、岩淵健二、齋藤俊郎、伊藤栄一、三浦和浩、“高温「その場」観察表面計測法によるダイヤモンド気相成長解析のための球型真空槽の製作,”東北大学科学計測研究所報告,46,21-48(1997).
(2)西森年彦、坂本仁志、高桑雄二、“ダイヤモンドの気相成長機構,”日本物理学会誌,52,591-598(1997).
(3)西森年彦、坂本仁志、高桑雄二、“ガスソース分子線エピタキシーによるダイヤモンド成長,”NEW DIAMOND,14,2-7(1998).
(4)M. Shimomura, T. Nishimori, T. Abukawa, Y. Takakuwa, H. Sakamoto and S. Kono, ”Crystallinity evaluation of phosphorus-doped n-type diamond thin film,” Journal of Applied Physics, 85, 3931-3933 (1999).
(5)C. Kanai, K. Watanabe and Y. Takakuwa, ”Ab Initio Study of Hydrogen Desorption from Diamond C(100) Surfaces,” Japanese Journal of Applied Physics, 38, L783-L785 (1999).
(6)高桑雄二、“光電子分光法による半導体プロセスの高温「その場」観察,”東北大学科学計測研究所報告,48,53-86(1999).
研究制度
  • さきがけ研究21、「場と反応」領域/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 高桑 雄二. ダイヤモンドを光でつくる. 「さきがけ研究21」研究報告会「場と反応」領域 講演要旨集(研究期間1996-1999),1999. p.15 - 26.

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