一次元構造内にゼロ次元構造が点在するSiナノワイヤとその製造法

開放特許情報番号
L2012000559
開放特許情報登録日
2012/3/9
最新更新日
2012/3/9

基本情報

出願番号 特願2010-042439
出願日 2010/2/26
出願人 独立行政法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2011-178585
公開日 2011/9/15
発明の名称 一次元構造内にゼロ次元構造が点在するSiナノワイヤとその製造法
技術分野 無機材料、金属材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 一次元構造内にゼロ次元構造が点在するシリコンナノワイヤ、シリコンナノ結晶を発光素子とする高輝度発光材料
目的 従来から、シリコンナノワイヤ(Siナノワイヤ)についてはよく知られており、溶融法、蒸発法、触媒法、化学気相堆積法等の種々の方法により製造することができる。しかし、一次元構造内にゼロ次元構造が点在するSiナノワイヤについては、知られていない。そこで、一次元構造を有するSiナノワイヤをテンプレートとして、その内部にゼロ次元のSiナノ結晶を高密度に形成したSiナノワイヤとその製造法を提供する。ひいては、Siナノ結晶からの発光を利用した高輝度発光材料を提供する。
効果 一次元SiO↓2構造内にゼロ次元シリコンナノ結晶構造が点在するSiナノワイヤは新規なSiナノワイヤである。このPLスペクトルは、ゼロ次元ナノ結晶のサイズに応じて、約400〜950nmに強い発光ピークをもつので、発光素子としての応用が可能である。この製造法により、一次元SiO↓2構造内にゼロ次元Siナノ結晶構造が点在するSiナノワイヤを再現性よく得ることができる。
技術概要
一次元SiO↓2構造内にゼロ次元Siナノ結晶構造が点在するSiナノワイヤが提供される。一次元SiO↓2構造は3〜500nmの径を有し、ゼロ次元Siナノ結晶構造は径2〜5nmの球状ナノ粒子である。この一次元SiO↓2構造内にゼロ次元Siナノ結晶構造が点在するSiナノワイヤの製造法は、次の工程(i)〜(iii)を含む;(i)一次元構造の結晶Siナノワイヤに、O↓2↑+イオン注入する工程、(ii)次いで、これを不活性ガス雰囲気下に、熱処理(アニール)する工程、(iii)次いで、これを加熱と共に、水素プラズマ処理する工程。好ましくは、工程(i)におけるO↓2↑+イオン注入量は、0.8×10↑1↑6〜2×10↑1↑6個/cm↑2で、この処理により、ナノワイヤの中はアモルファス状態となり、工程(ii)における熱処理の温度及び時間は、500〜1200℃で10〜60分、そして工程(iii)における加熱温度及び時間は、300〜600℃で5〜60分である。図は、O↓2↑+イオン注入量1×10↑1↑6cm↑−↑2において、O↓2↑+イオン注入後に1000℃でアニールしたSiナノワイヤのTEM像である。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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