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WO2003000965A1 - Procede de synthese de nanowhiskers 3c-sic et nanowhiskers 3c-sic - Google Patents

Procede de synthese de nanowhiskers 3c-sic et nanowhiskers 3c-sic Download PDF

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WO2003000965A1
WO2003000965A1 PCT/JP2002/006236 JP0206236W WO03000965A1 WO 2003000965 A1 WO2003000965 A1 WO 2003000965A1 JP 0206236 W JP0206236 W JP 0206236W WO 03000965 A1 WO03000965 A1 WO 03000965A1
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WO
WIPO (PCT)
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substrate
sic
nanowhiskers
nanowhisker
diameter
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2002/006236
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshihiro Ando
Mika Gamo
Yafei Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
National Institute for Materials Science
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
National Institute for Materials Science
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US10/481,578 priority patent/US7364714B2/en
Publication of WO2003000965A1 publication Critical patent/WO2003000965A1/ja
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Priority to US11/648,569 priority patent/US7521034B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2993—Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]

Definitions

  • the present invention provides a method for synthesizing a whisker whose chemical composition is represented by S i C, which has a cubic lattice, and has a nano-size diameter, that is, a method for synthesizing 3 C—S i C nanowhiskers, and 3 C—S i C Nano Whisker.
  • Well-known nanometer-sized itoyoshi crystal materials include, for example, nanotubes, nanorods, and nano-wisdom materials.
  • nanometer-sized crystalline materials have unique geometric and structural features, such as carbon nanotubes, field emission electron sources, chemical species storage systems, and mechanical reinforcements. Can be used for applications.
  • these nanometer-sized crystal materials are crystal materials having extremely fine dimensions of nanometers, and exhibit various quantum size effects that are not exhibited in a bulk material. Therefore, if the size of these nanometer-sized crystalline materials can be controlled, the quantum effect can be controlled, and a nanoscale quantum device can be formed.
  • a semiconductor crystal substance having an indirect transition band structure in a bulk body also has a direct transition band structure due to the quantum size effect when a crystal having a nanometer size is formed, and emits light.
  • a bulk crystal of SiC (silicon carbide) having a cubic structure as shown in FIG. 9, that is, a 3C—SiC (one SiC) norc crystal is visible. It has a band gap energy of -2.3 eV corresponding to the center wavelength of the optical band of 540 nm, and has a high carrier-to-carrier mobility and a high saturation drift velocity.
  • this 3C-SiC (iS-SiC) bulk crystal could not be used as a light emitting / receiving device because of its indirect transition type band structure.
  • the quantum closed A direct-transition type band structure is formed based on the effect, and it can be used as an opto-device. If the diameter of the 3 C_S i C nanowhiskers can be controlled and synthesized, the bandwidth can be controlled based on the quantum confinement effect, so that visible light of any wavelength can be emitted.
  • nanometer-sized 3C—SiC nanowhiskers can be grown on a Si substrate
  • conventional Si devices and devices based on 3C—SiC nanowhiskers can be integrated on the same chip. It is possible to realize an opto-elect optics device having advanced functions.
  • 3 C—S i C nanowhiskers can be synthesized, can be synthesized with a controlled diameter, and can be grown on a Si substrate, high carrier mobility and high saturation drift velocity can be achieved.
  • a material for next-generation high-speed electronic devices but also for high-temperature, high-power devices, radiation-resistant devices at the submicron wavelength level, light-emitting devices, Can be used as material.
  • a technique for synthesizing a SiC whisker a technique for synthesizing a thick SiC whisker having a micrometer-sized diameter is known.
  • a very high temperature (1250 ° C or higher) thermal chemical vapor deposition method is used to grow on a graphite substrate (App 1. Phys. Lett. 72, 1835 p (1998 ))).
  • the SiC whisker obtained by this method has a micrometer-sized diameter, does not have a quantum confinement effect, and therefore does not emit visible light.
  • it is deposited on a graphite substrate, and it is difficult to process the generated SiC whisker into a device.
  • this manufacturing method is to use the S i source as silane-(S i n H 2n + 2 ) toxic such, and flammable gas, and requires a large apparatus in which safety measures, Kos Bok Is high.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a method for synthesizing 3C—SiC nanowhiskers that can be grown on a Si substrate while controlling the diameter and length thereof and that has low manufacturing costs. Aim. Another object of the present invention is to provide a 3 C—S i C nanowhisker capable of emitting visible light. Disclosure of the invention
  • the method for synthesizing 3 C—Si C nanowhiskers of the present invention comprises depositing a thin film made of a metal element on a Si substrate, and subjecting this substrate to a plasma comprising hydrogen and hydrocarbons. It is characterized in that it is formed while being held at a predetermined substrate temperature for a certain time.
  • any one element selected from N i or more elements may be used.
  • the diameter of the whisker is controlled by controlling the thickness of the thin film made of a metal element.
  • the length of the whisker is controlled by controlling the temperature and time of the substrate for holding the substrate in the plasma.
  • the 3C—SiC nanowhiskers with the roots of the whiskers embedded in the Si substrate grow on the substrate surface.
  • a 3C_SiC single crystal nanowhisker having a diameter proportional to the thickness of the thin film can be formed.
  • the length of the 3 C—S i C single crystal nanowhisker can be controlled by controlling the substrate temperature.
  • 3C—SiC single crystal nanowhiskers can be manufactured extremely safely and at low cost.
  • the method for synthesizing 3 C—S i C nanowhiskers of the present invention depending on the substrate temperature, the thin film composed of the metal element becomes nanometer-sized metal liquid fine particles, which are distributed in high density on the Si substrate surface in an island shape, and the metal liquid fine particles are supersaturated with the Si atoms on the substrate and the C atoms in the plasma.
  • the dissolved Si and C atoms precipitate on the surface of the metal liquid fine particles to form whiskers nuclei, and the Si and C atoms are continuously supplied to the nuclei from the metal liquid fine particles.
  • the surface of the whisker is terminated by hydrogen atoms in the plasma, so that 3 C—SiC nanowhiskers grow while keeping the diameter of the whisker constant.
  • the metal liquid particles existing at the root of the whiskers enter the Si substrate while dissolving Si atoms, and the metal liquid particles form silicide with Si.
  • the ska is firmly fixed to the Si substrate.
  • the Si substrate may be any plane-oriented substrate and may be a polycrystalline body.
  • Metallic element is preferably F e, hydrocarbon chemical composition formula, may be a C n H 2 n + 2 represented by paraffin hydrocarbons, e.g., methane, may be Etan or butane.
  • the thin film made of the Fe metal element is preferably an Fe thin film having a thickness of 5 nm to 105 nm. .
  • the substrate temperature when holding the substrate in a plasma composed of hydrogen and hydrocarbons is preferably in the range of 800 t to 110 ° C.
  • the plasma may be a microwave plasma.
  • 3 C—S i C nanowhiskers of the present invention having this configuration, 3 C—S i having a desired diameter in the range of 8 nm to 50 nm according to the thickness of the Fe thin film.
  • C nanowhiskers can be synthesized.
  • the 3 C—S i C nanowhisker of the present invention is characterized in that it is a whisker having a cubic lattice represented by a chemical composition formula of S i C and having a nano-sized diameter.
  • the diameter of the whiskers can be selected in the range of 8 nm to 50 nm and has a uniform diameter in the axial direction of the whiskers.
  • the roots of the whiskers are preferably embedded and firmly fixed in the Si substrate, and grow almost perpendicular to the surface of the Si substrate.
  • the emission wavelength differs depending on the diameter of the whiskers.
  • the 3 C—S i C nanowhisker with this configuration emits visible light due to the quantum confinement effect, and the emission wavelength can be changed depending on the diameter of the whiskers. Therefore, for example, when the 3C-Sic nanowhisker of the present invention is applied to a display device, the 3C-SiC nanowhisker is formed by changing the diameter of the 3C-SiC nanowhisker, and has a plurality of emission wavelengths from the same material. A light source can be obtained. Also, various electronic devices composed of Si and light emitting devices such as 3C—SiC nanowhiskers can be mixedly mounted on the same Si substrate.
  • FIGS. 1A and 1B show the formation mechanism of 3 C—S i C nanowhiskers of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a Si substrate having a thin metal plate
  • FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing a distribution state of metal liquid fine particles
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a Si substrate having a thin metal plate
  • FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing a distribution state of metal liquid fine particles
  • Fig. 2 (a) is a diagram showing an SEM (Scanning Electron Microscope) image of the sample surface
  • Fig. 2 (b) is a view of the formed 3C-SiC nanowhisker. It is a figure which shows distribution of a diameter.
  • FIG. 3 is a diagram showing a TEM image and an electron beam diffraction image of the whiskers of this example measured by TEM.
  • FIG. 4 is a graph showing the results of measurement of the confocal microphone aperture and Raman spectrum measured at room temperature by focusing light on whiskers on a Si substrate.
  • Fig. 5 shows the dependence of the diameter of the 3C-SiC nanowhisker on the substrate temperature and the thickness of the Fe thin film. Depends on film thickness It is a graph which shows sex.
  • Figure 6 shows the 3CS iC nanowhiskers growing from the holes in the Si substrate.
  • A is the SEM image of the sample surface
  • (b) is the SEM image of the sample cross section. .
  • FIG. 7 is a graph showing the PL spectrum measured at room temperature.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the peak energy of PL and the diameter of 3 C—S i C nanowhiskers.
  • FIG. 9 is a diagram showing a crystal structure of 3 C—S i C. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the surface of the Si substrate is washed with an organic solvent or an acid such as hydrofluoric acid.
  • a metal thin film is deposited on the cleaned Si substrate by using a film forming means such as a sputter. At this time, the thickness of the metal thin film is selected according to the diameter of the desired 3 C—S i C nanowhisker.
  • the Si substrate on which the metal thin film has been deposited is placed in a plasma CVD apparatus, and hydrogen gas and hydrocarbon gas are flowed at a specific flow rate to excite plasma discharge while maintaining a specific pressure.
  • the substrate temperature does not need to use a control device, and the plasma power may be appropriately controlled and controlled by the radiant heat of the plasma. Holds a certain amount of plasma power for a certain amount of time to form 3C—SiC nanowhiskers.
  • the formation mechanism of the 3 C—S i C nanowhiskers of the present invention can be considered as follows.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a mechanism for forming a 3 C-S iC nanowhisker of the present invention.
  • the metal thin film 2 deposited on the Si substrate 1 When the temperature is increased, the liquid becomes liquid, and becomes metal liquid fine particles 3 which are distributed in an island shape on the Si substrate 1. If the metal thin film 2 is thicker, the particle size of the liquid fine particles 3 increases, and if the metal thin film 2 is thinner, the particle size of the liquid fine particles 3 decreases.
  • the liquid fine particles 3 having a desired nanometer size can be distributed in an island shape at a desired density on the Si substrate.
  • carbon (C) is dissolved into the metal liquid fine particles 3 from the silicon (Si) of the Si substrate 1 and the hydrocarbon decomposed in the plasma into supersaturation.
  • the dissolved Si and C atoms precipitate on the surface of the metal liquid fine particles 3 to form nuclei of the whiskers 4, and the Si and C atoms are continuously supplied from the metal liquid fine particles 3 to the nuclei.
  • whiskers 4 having a diameter substantially equal to the particle diameter of the metal liquid fine particles 3 grow, and the surface atoms of the grown whiskers 14 are terminated by hydrogen atoms in the plasma.
  • 3C-SiC nanowhiskers grow while keeping the diameter of the whisker 1-4 constant without growing.
  • 3 C—S i C nanowhisker of the present invention 3 C—S i having a desired diameter and a desired length and high density on the Si substrate and firmly bonded to the Si substrate.
  • C Nano whiskers can be obtained.
  • solid Si is used as a source of Si atoms, and a dangerous gas such as silane is not used, so that it can be manufactured safely and at low cost.
  • the whisker of the present invention is a single crystal whisker represented by a chemical composition formula SiC, forming a cubic lattice, and having a nano-sized diameter.
  • the diameter of the 3 C-SiC nanowhiskers can be arbitrarily selected in the range of 8 nm to 50 nm, and the diameter of the force is uniform in the axial direction of the whisker.
  • the roots of the whiskers are embedded and fixed in the Si substrate, and are grown almost perpendicularly to the surface of the Si substrate and at a high density.
  • the 3 C—S i C nanowhisker with this configuration emits visible light due to the quantum confinement effect, and the emission wavelength can be changed depending on the diameter of the whiskers.
  • An extremely compact display device can be realized by forming a light source having an emission wavelength and forming various electronic devices required for emission control of Si on the same Si substrate.
  • a 10 ⁇ 20 ⁇ 1 mm 3 mirror surface S i (100) substrate was ultrasonically cleaned with ethanol and etched with a 3% HF solution for 3 minutes.
  • a Fe thin film was deposited on the Si substrate by a sputtering method in an Ar atmosphere.
  • various samples with different thickness of Fe thin film were prepared.
  • the microwave plasma CVD apparatus is a horizontal apparatus in which a quartz tube chamber is horizontally arranged, and a Si substrate is vertically arranged in the quartz tube. Thereafter, evacuated quartz tube chamber foremost about 0. 5mTo rr, H 2 gas 1 00 SCCM, and introducing CH 4 gas at a flow rate of ⁇ 0. 05 SC CM, was kept at a vacuum degree of 4 OTOR r .
  • the Si substrate was heated by the microwave plasma, and the temperature of the Si substrate was measured by an optical pyrometer focused on the Si substrate surface.
  • the growth time is 6 hours.
  • the 3C-SiC nanowhiskers grew when the substrate temperature was in the range of 800-1100 ° C.
  • the 3C—SiC nanowhiskers look like a thin layer of dust grown on the Si substrate.
  • the growth rate of 3C—SiC nanowhiskers increased with increasing substrate temperature, and the longer the growth time, the longer the length of 3C—SiC nanowhiskers.
  • Fig. 2 shows the shape of a 3C-SiC nanowhisker formed by depositing a 4-nm-thick Fe thin film on a Si substrate and growing it at a substrate temperature of 900 ° C.
  • Fig. 2 (a) is a diagram showing a SEM (Scanning Electron Microscope) image of the sample surface
  • Fig. 2 (b) is a diagram of the formed 3C—SiC nanowhisker.
  • the entire surface of the Si substrate is covered with 3C-SiC nanowhiskers, and the diameter of the 3C-SiC nanowhiskers ranges from 5 to 38.5nm. Distributed It can be seen that it has a diameter peak at 15.4 nm.
  • FIG. 3 is a diagram showing a TEM image and an electron beam diffraction image of the whisker of this example measured by TEM.
  • the whisker of the present invention basically has a smooth surface and an elongated shape. And it can be seen that this whisker is almost straight and has no bending or twisting.
  • the whiskers are also generally cylindrical with a circular cross section, and some have a square, rectangular, triangular or hexagonal cross section. However, whiskers less than 10 nm in diameter have a circular cross section.
  • FIGS. 3 (b) and 3 (c) are high-power TEM images of the whiskers with a diameter of 11 nm and the whiskers with a diameter of 45 nm, respectively.
  • these whiskers have a single crystal 3 C—S i C structure. ⁇
  • the axis of Isker is roughly along the [111] direction of the 3C-SiC crystal. ⁇ Even after exposure of the isker to the air, no oxidation of the surface of the isker was observed, reflecting the oxidation resistance of the 3C—SiC compound.
  • FIG. 9 is a diagram showing measurement results of a focal micro-Raman spectrum. Since 3 C—S i C nanowhiskers are semiconductors with large energy gaps, the light penetration depth is quite deep, and the first-order Raman peak from the Si substrate surface has a full width at half maximum of 15 cm. peak of 520 cm- 1 with an 1 is dominant. About 9 50 cm one first peak Ichiku corresponding to corresponding to the transverse optical phonon (TO) 788 cm- 1 peak and longitudinal optical phonon (LO) is that the nanowhisker has a 3 C_S i C crystal structure Is shown.
  • TO transverse optical phonon
  • LO longitudinal optical phonon
  • Figure 5 shows the dependence of the diameter of the 3C—SiC nanowhiskers on the substrate temperature and the thickness of the Fe thin film.
  • Figure 5 shows the substrate temperature when the thickness of the Fe thin film is constant.
  • Fig. 5 (b) is a graph showing the film thickness dependence of the Fe thin film when the substrate temperature is kept constant.
  • the diameter increases from 8 nm at a substrate temperature of 800 ° C with increasing substrate temperature, reaches a maximum at 32 nm at a substrate temperature of 950 ° C, The diameter decreases from 50 ° C to 1000 ° C, and the diameter increases monotonically from 9 nm to 58 nm when the thickness of the Fe thin film is increased from 9 nm to 105 nm.
  • the result is that the mechanism governing the diameter is the size of the Fe liquid fine particles on the substrate surface. Is dependent on Since the Fe thin film that is too thick for the substrate temperature does not become liquid particles, the nanowhiskers do not grow.
  • the nano wiping force does not grow.
  • the thickness of the Fe thin film must be at least 9 nm or more.
  • Fig. 6 shows the nanowhiskers growing from the holes in the Si substrate.
  • Fig. 6 (a) is the SEM image of the sample surface
  • Fig. 6 (b) is the SEM image of the sample cross section. It is. From the SEM image of the sample surface in Fig. 6 (a), it can be seen that the root of the nanowhisker exists below the surface of the Si substrate (indicated by the white arrow in the figure). From the cross-sectional SEM image of the sample shown in Fig. 6 (b), it can be seen that there are many holes along with the base of the nanodisk that has penetrated a considerable depth from the surface of the Si substrate.
  • FIG. 7 is a diagram showing the PL spectrum measured at room temperature.
  • the wavelength of the excitation light is 325 nm.
  • Each of the PL spectra indicated by (a), (b), (c), (d), and (e) in the figure indicates that the substrate temperature at the time of synthesis of the 3C—SiC nanowhisker was 800 ° C.
  • 850T Indicates that the spectra are at 900 ° C, 950 ° C, and 1000 ° C.
  • the PL spectrum has a somewhat asymmetric shape and a broad spectral distribution that cannot be resolved into some simple peaks.
  • the PL intensity increases with the substrate temperature during synthesis.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the PL peak energy and the diameter of the 3 C_S i C nanowhisker.
  • the horizontal axis shows the diameter of the 3C—S i C nanowhisker, and the vertical axis shows the PL peak energy. Show.
  • the peak energy of the PL shifts blue as expected as the diameter of the 3 C—S i C nanowhiskers decreases.
  • the fact that the PL peak energy varies monotonically with the diameter of the 3C—SiC nanowhiskers suggests a quantum confinement effect.
  • the two-dimensional quantum confinement effect enables PL beyond the bandgap energy of bulk 3C—SiC.
  • the peak energy of the PL (E peak ) is defined as d m0 as the diameter of the most abundant 3C—S i C nanowhisker sample.
  • Equation (1) is extremely useful if it is used when manufacturing an optical device using 3 C—S i C nanowhiskers as a material. Industrial applicability
  • the 3 CS iC nanowhisker of the present invention is a light emitting material compatible with the Si process.
  • An extremely useful device can be formed by mixing a 3 C—S i C nanowhisker device and a Si device that can emit light based on the quantum confinement effect.
  • the 3 C--S i C nanowhisker of the present invention can be used as a material for next-generation high-speed electronic devices having high carrier mobility and high saturation drift speed, and can be used for high-temperature, high-power devices and submicron wavelength levels. It can be used as a material for radiation-resistant devices, light-emitting devices, and even optoelectronics.

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Description

明 細 書
3 C - S i Cナノウイスカ一の合成方法及び 3 C— S i Cナノウイスカー 技術分野
本発明は、 化学組成式が S i Cで表され、立方晶格子を有し、 かつ、 ナノサイ ズの径を有するゥイスカー、 すなわち、 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法 並びに 3 C— S i Cナノウイスカ一に関するものである。 背景技術
ナノメ一夕サイズの糸吉晶物質は、 例えば、 ナノチューブ、 ナノロッド、 ナノウ イス力一といったものが良く知られている。
これらのナノメ一夕サイズの結晶物質は特異な幾何学的並びに構造的特徴を有 しており、例えば、 カーボンナノチューブは、 電界放射型電子源、 化学種貯蔵シ ステム、 また、 機械的補強材といった用途に使用することができる。
また、 これらのナノ.メ一夕サイズの結晶物質は、 ナノメータという極めて微細 な寸法を有する結晶物質であり、 バルク体では発現しない様々な量子サイズ効果 が発現する。 したがって、 これらのナノメータサイズの結晶物質のサイズを制御 して製造することができれば、量子効果を制御することができ、 ナノスケール量 子デ / ィスを形成することができる。
例えば、 バルク体において間接遷移型バンド構造を有する半導体結晶物質も、 ナノメータサイズの結晶にすると、量子サイズ効果により直接遷移型バンド構造 となり、 発光する。 例えば、添付の図面において、 図 9に示すような立方晶をな す S i C (炭化珪素） のバルク結晶、 すなわち、 3 C— S i C ( 一 S i C ) ノ' ルク結晶は、 可視光帯の中心波長 5 4 0 nmに対応するバンドギャップエネルギ - 2 . 3 e Vを有し、高いキャリア一移動度と高い飽和ドリフト速度を有してい る。 しかしこの 3 C— S i C ( iS - S i C ) バルク結晶は、 間接遷移型バンド構 造を有するために受発光デノ イスとしては利用できなかった。
ナノメータ一サイズの 3 C— S i Cナノウイスカーを合成できれば、 量子閉じ こめ効果に基づいて直接遷移型のバンド構造となり、 ォプトデバイスとして使用 することができる。 また、 3 C_S i Cナノウイスカーの直径を制御して合成で きれば、 量子閉じこめ効果に基づいてバンド幅を制御できるから、 任意の波長の 可視光を発光させることができる。
また、 ナノメーターサイズの 3C— S i Cナノウイスカ一を S i基板上に成長 することができれば、 従来の S iデバイスと 3 C— S i Cナノウイスカ一による デバイスとを同一のチップ上に集積でき、 高度の機能を有するォプトエレクト口 ニクスデバイスを実現できる。
このように、 3 C— S i Cナノウイスカーを合成でき、 また、 直径を制御して 合成でき、 かつ、 S i基板上に成長できるようになれば、 高いキャリアー移動度 と高い飽和ドリフト速度を有する次世代の高速エレクトロニクスデバイス用材料 としてのみならず、 その大きなバンドギャップエネルギーを活かして、 高温、 高 電力デバイス、 サブミクロン波長レベルの耐放射線デバイス、 発光デバイス、 さ らにはォプトエレクトロニクス用の材料として使用することができる。
従来、 S i Cウイスカ一を合成する技術としては、 マイクロメータサイズの直 径を有する厚い S i Cウイスカ一を合成する技術が公知である。 この方法は、 非 常に高温 ( 1250°C以上） の熱化学気相堆積法により、 グラフアイト基板上に 成長させるものである （App 1. Phy s. Le t t. 72, 1835 p (1 998 ) 参照） 。 この方法による S i Cウイスカ一は、 直径がマイクロメ一夕の サイズであり、 量子閉じこめ効果は生じず、 従って可視光の発光は生じない。 ま た、 グラフアイト基板上に堆積させるものであり、 生成した S i Cウイスカ一を デバイスに加工することは困難である。 また、 この製造方法は、 S i源としてシ ラン （S in H2n+2)等の有毒、 かつ可燃性のガスを使用するため、 安全対策を 施した大がかりな装置を必要とし、 コス卜が高いと言った課題がある。
また、 カーボンナノチューブに S i〇を反応させたり、 または、 S iと Cと〇 からなる固体混合物をホットフィラメントで蒸発させてカーボンナノチューブ表 面で反応させる境界反応法と呼ばれる方法がある （Mat er. Scに 、 18 、 1255 ( 1999 )参照、 App i Phy. Le t t. ， 74、 3942 ( 2000 ) 参照） 。 この方法によれば、 サイズはナノメ一夕であるが、 表面が酸 化されてしまい、 半導体材料としては使用できない。
このように、 3 C _ S i Cナノウイスカ一は極めて多くの用途を有しているが 、 その合成方法が無かった。
本発明は上記課題に鑑み、 直径と長さを制御して S i基板上に成長させること ができ、 かつ、製造コストの低い 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法を提供 することを一目的とする。 また、本発明の他の目的は、可視光の発光が可能な 3 C - S i Cナノウイスカ一を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成するため、本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法は 、 S i基板上に金属元素からなる薄膜を堆積し、 この基板を水素と炭化水素から なるプラズマ中で、 所定の基板温度で一定時間保持して形成することを特徴とす る。
金属元素として、 F e、 C o , N iから選ばれるいずれか一つの元素、 または 複数の元素が使用可能である。
また、 金属元素からなる薄膜の厚みを制御してウイスカ一の径を制御するよう にすれば有利である。
また、 基板をプラズマ中で保持する基板温度、 及び時間を制御してウイスカ一 の長さを制御するようにすれば好ましい。
この構成によれば、 ゥイスカーの根元が S i基板中に埋め込まれた 3 C— S i Cナノウイスカ一が基板表面上に成長する。
また、 堆積する金属元素からなる薄膜の厚みを制御することにより、薄膜の厚 みに比例した径を有する 3 C _ S i C単結晶ナノウイスカーを形成することがで きる。
さらに、 基板温度を制御して、 3 C— S i C単結晶ナノウイスカ一の長さを制 御することができる。
本発明によれば、 固体の S iを S i原子の供給源とするので、 3 C— S i C単 結晶ナノウイスカーを極めて安全でかつ低コストで製造することができる。 本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法によれば、 基板温度によって 金属元素からなる薄膜がナノメ一夕サイズの金属液体微粒子とな.つて島状に S i 基板表面上に高密度に分布し、金属液体微粒子に基板の S i原子とプラズマ中の C原子が過飽和に溶け込み、 溶け込んだ S i原子と C原子が金属液体微粒子の表 面に析出してゥイスカーの核を形成し、 この核に金属液体微粒子中から S i原子 と C原子が連続的に供給されてウイスカ一が成長すると共に、 このウイスカ一の 表面がプラズマ中の水素原子によって終端されるために、 ゥイス力一の径を一定 に保ちながら 3 C— S i Cナノウイスカーが成長する。 また、 ゥイスカーの根元 に存在する金属液体微粒子が S i原子を溶け込ま'せながら S i基板に進入し、 が つ、 金属液体微粒子が S iとシリサイドを形成するから、 3 C— S i Cナノウイ スカ一は強固に S i基板に固定される。
上記 S i基板はどのような面方位基板でも良く、 多結晶体であっても良い。 金 属元素は F eが好ましく、 炭化水素は化学組成式、 C n H 2 n+ 2であらわされるパ ラフィン炭化水素でも良く、例えば、 メタン、 ェタン、 またはブタンでも良い。 また、 F e金属元素からなる薄膜は 5 nmから 1 0 5 nmの膜厚の F e薄膜が好 ましい。 . .
基板を水素と炭化水素からなるプラズマ中で保持する際の基板温度は、 8 0 0 tから 1 1 0 0 °Cの範囲であることが好ましい。 このプラズマは、 マイクロ波プ ラズマであっても良い。
この構成による本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法によれば、 F e薄膜の膜厚に応じて、 8 nmから 5 0 nmの範囲の所望の径を有する 3 C— S i Cナノウイスカーを合成することができる。
また、本発明の 3 C— S i Cナノウイスカ一は、 化学組成式が S i Cで表され る立方晶格子をなし、 かつ、 ナノサイズの径を有するゥイスカーであることを特 徴とする。
好ましくは、 ゥイスカーの径は 8 nmから 5 0 nmの範囲で選択でき、 ゥイス カーの軸方向に均一な径を有する。
ゥイスカーの根元は、 好ましくは、 S i基板中に埋め込まれて強固に固定され 、 S i基板表面にほぼ垂直に成長している。
また、好ましくは、 ゥイスカーの径によって発光波長が異なる。 この構成による 3 C— S i Cナノウイスカ一は、 量子閉じ込め効果によって可 視光を発光し、 かつ、 ゥイスカーの径によつて発光波長を変えることができる。 したがって、例えば、本発明の 3 C— S i Cナノウイスカ一をディスプレイ装置 に応用すれば、 3C— S i Cナノウイスカ一の径を変化させて形成し、 同一の材 料から複数の発光波長を有する光源を得ることができる。 また、 同一の S i基板 上に S iからなる種々の電子デバイスと 3 C— S i Cナノウイスカ一なる発光デ バイスとを混載することができる。
また、 強固、 かつ高密度に基板に固定されているので、種々のデバイスに使用 する場合に極めて取り扱いやすい。 図面の簡単な説明
本発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の幾つかの実施の形態を示す添付図面 に基づいて、 より良く理解されるものとなろう。 なお、添付図面に示す実施の形 態は本発明を特定又は限定することを意図するものではなく、単に本発明の説明 及び理解を容易とするためだけに記載されたものである。
図中、
図 1は、本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの形成メカニズムを示すもので 、 (a) は金属薄板を体積した S i基板の断面模式図、 （b) は S i基板上での 金属液体微粒子の分布状態を示す断面模式図、 （ c ) はゥイス力一の成長状態を 示す断面模式図である。
図 2 ( a ) 【ま、 試料表面の SEM (Sc ann i ng E l e c tr on M i c r o s c opy)像を示す図であり、 図 2 (b) は、形成された 3C— S i Cナノウイスカ一の直径の分布を示す図である。
図 3は、 T E Mで測定した本実施例のゥイスカーの TE M像及び電子線回折像 を示す図である。
図 4は、 S i基板上のウイスカーに集光し、室温で測定した共焦点マイク口 · ラマンスぺクトルの測定,結果を示すグラフである。
図 5は、 3C— S i Cナノウイスカ一の直径の基板温度及び F e薄膜の膜厚依 存性を示す図であり、 （a) は基板温度依存性を、 （b) は F e薄膜の膜厚依存 性を示すグラフである。
図 6は、 3 C-S i Cナノウイスカーが S i基板の孔から成長している様子を 示す図であり、 （a) は試料表面の SEM像、 （b) は試料断面の SEM像であ る。
図 ·7は、室温で測定した PLスぺクトルを示すグラフである。
図 8は、 PLのピ一クエネルギーと 3 C— S i Cナノウイスカーの直径との関 係を示すグラフである。
図 9は、 3 C— S i Cの結晶構造を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 最初に、本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成工程を説明する。
第 1の工程では、 S i基板表面を有機溶媒、 フッ酸等の酸を用いて洗浄する。 第 2の工程では、 洗浄した S i基板上に、 スパッ夕等の成膜手段を用いて、 金 属薄膜を堆積する。 この際、 目的とする 3 C— S i Cナノウイスカーの径によつ て、金属薄膜の厚みを選択する。
第 3の工程において、金属薄膜を堆積した S i基板をプラズマ CVD装置に配 置し、 水素ガスと炭化水素ガスとを特定の流量比で流し、 特定の圧力に保ちなが らプラズマ放電を励起する。 基板温度は、 特に制御装置を用いなくてもよく、 プ ラズマパワーを適切に制御し、 プラズマの輻射熱で制御しても良い。 一定のブラ ズマパワーで、一定時間保持して、 3C— S i Cナノウイスカ一を形成する。 本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの形成メカニズムは、以下のように考え ることができる。 図 1は、本発明の 3 C-S i Cナノウイスカ一の形成メカニズ ムを示す模式図である。
本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの製造方法によれば、 図 1 (a) および (b) に示すように、 S i基板 1上に堆積した金属薄膜 2が、 S i基板 1を高温 にすることによって液体となり、金属液体微粒子 3となって S i基板 1上に島状 に分布する。 金属薄膜 2が厚ければ液体微粒子 3の粒径が大きくなり、 薄ければ 液体微粒子 3の粒径は小さくなる。 金属元素の種類、 金属薄膜の厚みおよび基板 温度を適切に選べば、 所望のナノメータサイズの液体微粒子 3を所望の密度で S i基板上に島状に分布させることができる。
図 1 ( c ) に示すように、金属液体微粒子 3に、 S i基板 1のシリコン （ S i ) と、 プラズマ中で分解した炭化水素から炭素 （C ) が過飽和に溶け込む。 溶け 込んだ S i原子と C原子が金属液体微粒子 3の表面に析出してウイスカー 4の核 を形成し、 この核に金属液体微粒子 3中から S i原子と C原子が連続的に供給さ れて、金属液体微粒子 3の粒径にほぼ等しい径のウイスカー 4が成長すると共に 、 この成長したウイスカ一 4の表面原子がブラズマ中の水素原子によつて終端さ れるために表面に垂直方向には成長せず、 ウイスカ一 4の径を一定に保ちながら 3 C - S i Cナノウイスカーが成長する。 成長時間を選択すれば、 ゥイスカー 4 の軸方向の長さを調節できる。 また、 金属液体微粒子 3が S i原子を溶け込ませ ながら S i基板に進入するから、 ウイスカ一 4の根元が S i基板中に深く埋め込 まれ、 また、 金属液体微粒子 3が S i とシリサイドを形成するから、 ウイスカ 4 —は強固に S i基板 1に固定される。
本発明の 3 C— S i Cナノウイスカーの製造方法を用いれば、 S i基板上に高 密度で、 かつ S i基板に強固に結合した所望の径及ぴ長さを有する 3 C— S i C ナノウイスカーを得ることができる。
また、 この方法によれば、 S i原子の供給源として、 固体 S iを使用し、 シラ ンなどの危険なガスを使用しないので、安全かつ低コストで製造できる。
本発明のウイスカ一は、 化学組成式 S i Cで表され、立方晶格子をなし、 かつ 、 ナノサイズの径を有する単結晶ウイスカーである。
3 C - S i Cナノウイスカーの径は、 8 n mから 5 0 n mの範囲で任意に選択 することができ、 ゥイス力一の径はゥィスカーの軸方向に均一である。
また、 ゥイスカーの根元が S i基板中に埋め込まれて固定されており、 S i基 板表面にほぼ垂直に、 かつ高密度に成長している。
この構成による 3 C— S i Cナノウイスカ一は、 量子閉じ込め効果によって可 視光を発光し、 かつ、 ゥイスカーの径によって発光波長を変えることができる。 また、 S iデバイスと 3 C— S i Cナノウイスカーからなるデバイスとを混載す ることができる。 例えば、 3 C - S i Cナノウイスカ一の径を変化させて複数の 発光波長を有する光源を形成し、 同一の S i基板上に S iからなる発光制御に必 要な種々の電子デバイスを形成すれば、極めてコンパクトなディスプレイ装置を 実現することができる。
次に、 本発明の実施例を説明する。
1 0 X 2 0 X 1 mm3 の鏡面 S i ( 1 0 0) 基板をエタノールで超音波洗浄し 3 %濃度の H F液で 3分間ェッチングした。
次に、 この S i基板上に、 Ar雰囲気中のスッパ夕法により F e薄膜を堆積さ せた。 なお、 試料は Fe薄膜の膜厚を変えたものを種々作製した。
続いて、 Fe薄膜を堆積させた S i基板をマイクロ波プラズマ CVD装置に配 置した。 このマイクロ波プラズマ CVD装置は、石英管チャンバ一が水平に配置 された横型装置であり、 S i基板はこの石英管内に垂直に立てて配置する。 その後、 石英管チャンバ一を約 0. 5mTo r rに真空引きし、 H2 ガスを 1 00 SCCM、 CH4 ガスを〜 0. 05 SC CMの流量で導入し、 4 OTor r の真空度に保った。
そして、 420〜550Wのマイクロ波プラズマを励起した。 S i基板はマイ クロ波プラズマによって加熱され、 S i基板の温度は S i基板表面に焦点を合わ せた光学パイ口温度計によって測定した。 成長時間は 6時間である。
3 C - S i Cナノウイスカ一は基板温度が 80 0〜 1 1 0 0°Cの範囲において 成長した。 3C— S i Cナノウイスカ一は S i基板上に成長した埃の薄い層のよ うに見える。 3C— S i Cナノウイスカーの成長速度は基板温度の上昇と共に大 きくなり、 また成長時間が長いほど 3 C— S i Cナノウイスカーの長さは長くな つた。
S i基板上に 4 nm厚さの F e薄膜を堆積し、 900°Cの基板温度で成長し た 3C— S i Cナノウイス力一の形状を図 2に示す。 図 2 (a) は試料表面の S EM (Sc ann i ng E l ec tr on Mi c r o s c opy)像を示す 図であり、 図 2 (b) は形成された 3 C— S i Cナノウイスカーの直径の分布を 図 2から明らかなように、 S i基板表面全体が 3 C— S i Cナノウイスカ一で 覆われ、 3 C— S i Cナノウイスカ一は、 径が 5〜38. 5nmの範囲で分布し 、 1 5. 4 nmに径のピ一クを有することがわかる。 3 C— S i Cナノウイスカ —の密度は S i基板表面で均一であることがわかる。 3 C— S i Cナノウイスカ —の長さは 1. 5〜2. 1〃mである。 また、 3 C— S i Cナノウイスカーの軸 方向は S i基板表面にほぼ垂直であることがわかる。 S EM:S^'TEM (ΤΓ a nsmi s s i on E l e c t r on M i c r o s c opy) の] iDX 、 n e r g y D i sp e r s i ve X— r ay sp e c t r o s c opy) による化学成分分析では、 比較 S i C試料とほぼ同等の成分比を示した。
図 3は T E Mで測定した本実施例のウイスカ一の TE M像及び電子線回折像を 示す図である。
図 3 (a) から明らかなように、 本発明のウイスカ一は基本的になめらかな表 面と細長い形状を有している。 そして、 このウイスカ一はほぼ真っ直ぐであり、 曲がりや捻れがないことがわかる。 また、 このウイスカ一は、 ほとんどが円形断 面を有する円筒状であり、 いくらかは、正方形、 長方形、三角形あるいは六角形 の断面を有している。 しかしながら直径が 1 0 nm以下のウイスカ一は円形断面 を有している。 図 3 (b) と (c) はそれぞれ、 径が 1 1 nmのゥイスカーと径 が 4 5 nmのゥイスカーの高倍率 TEM像を示す図である。
これらの図から明らかなように、 これらのウイスカ一は単結晶 3 C— S i C構 造を有している。 ゥイスカーの軸はおおよそ、 3 C— S i C結晶の 〔 1 1 1〕 方 向に沿っている。 ゥイスカーを空気中に晒した後においても、 ゥイスカー表面の 酸化は認められず、 3 C— S i C化合物の耐酸化特性を反映している。
図 3 (c) に示した厚いウイスカ一の S AED (S e l e c t e d-Ar e a
D i f f r a c t i 0 n) パ夕一ンを図 3 (c) の右下に示す。 この回折像は 電子ビームを 3 C— S i C結晶 〔0 1 1〕 方向に平行に照射して測定したもので ある。 回折パターンにおける 200回折斑点は、 結晶格子における炭素 （C) 及 ぴシリコン （ S i ) の非対称効果に基づいた 3 C— S i C結晶構造に特有な回折 斑点である。 なぜなら、 S i単結晶及びダイヤモンド単結晶においては、 200 回折が二重回折禁止則により禁止されており、 または生じても非常に弱いからで ある。
図 4は、 ラマン励起光を S i基板上のウイスカーに集光し、 室温で測定した共 焦点マイクロ ·ラマンスぺクトルの測定結果を示す図である。 3 C— S i Cナノ ウイスカ一は、 大きなエネルギ一ギャップを持った半導体であるので、光の浸透 深さはかなり深く、 S i基板表面からの 1次のラマンピークは、 半値全幅 1 5 c m一1を有する 520 cm— 1のピークが支配的である。 横光学フオノン （TO) に 対応する 788 cm— 1のピークと縦光学フオノン （LO) に対応する約 9 50 c m一1のピ一クは、 このナノウイスカーが 3 C_S i C結晶構造を有することを示 している。 TOピークの半値全幅は 27 cm— 'であり、 ピーク位置は公表されて いるバルタの 3 C— S i Cのデータ （ωτο= 793 cm—1, FWHM< 1 0 cm ー に較べて 5 cnT1低い。 3 C— S i Cナノウイスカ一からのラマン散乱は、 LOモードよりも T〇モードの方がより大きいが、 このことは S i基板上で 3 C -S i C結晶 〔 1 1 1〕軸方向に成長したウイスカ一の構造に基づく選択則から 導かれることである。
S i ( 1 00) 基板上に形成される 3 C— S i Cナノウイスカーの性質を調べ るために、 異なった膜厚の F e薄膜を堆積し、 異なった基板温度で合成して、一 連の試料を作製した。 その結果、 ナノウイスカ一は基板温度が 800°Cから 1 0 00°Cまで、 及び、 F eの厚さが 9 nmから 1 05 nmまでで成長することがわ かった。 これらのナノウイスカーの直径は、全て F e薄膜の厚さよりも小さかつ た。
全ての試料において、 90個のナノウイスカーを選択して直径を測定し、最も 多く存在する直径を求め、 この直径の基板温度及び F e薄膜の膜厚依存性を求め た。 図 5は、 3 C— S i Cナノウイスカーの直径の基板温度及び F e薄膜の膜厚 依存性を示す図であり、 図 5 ) は F e薄膜の膜厚を一定とした場合の基板温 度依存性、 図 5 (b) は基板温度を一定とした場合の F e薄膜の膜厚依存性を示 す図である。
図 5 (a) , (b〉から明らかなように、 直径は、 基板温度 800°Cの 8nm から基板温度の上昇と共に増大し、 基板温度 9 50°Cの 32 nmで最大に到り、 9 50°Cから 1 000°Cまでは減少する。 また、 F e薄膜の膜厚を 9 nmから 1 0 5 nmまで増加させたときの直径は、 9 nmから 58 nmまで単調に増加する 。 この結果は、 直径を支配するメカニズムが基板表面の F e液体微粒子の大きさ に依存していることを示している。 基板温度に対して厚すぎる F e薄膜は液体微 粒子にならないため、 ナノウイスカ一は成長しない。 また、 Fe薄膜は薄すぎて もナノウイス力一は成長せず、 例えば、 基板温度 900 °Cで 3C— S i Cナノウ イスカーを成長させるためには、 F e薄膜の厚さは少なくとも 9 nm以上必要で あ
図 6はナノウイスカーが S i基板の孔から成長している様子を示す図であり、 図 6 (a) は試料表面の S EM像であり、 図 6 (b) は試料断面の S EM像であ る。 図 6 (a) の試料表面の S EM像から、 ナノウイスカ一の根元は S i基板表 面よりも下に存在することがわかる （図中の白矢印で示している） 。 図 6 (b) の試料断面 SEM像から、 S i基板の表面からかなりの深さにもぐり込んだナノ ゥィスカーの根元と共に、 多くの孔が存在することがわかる。
次に、 本発明の製造方法によって作製した 3 C— S i Cナノウイスカーの PL (Pho t o Lumi ne s c enc e) について説明する。
図 7は室温で測定した PLスぺクトルを示す図であり、励起光の波長は 325 nmである。 図中の （a) , (b) ， (c) ， (d) ， (e) で示す PLスぺク トルはそれぞれ、 3C— S i Cナノウイスカ一の合成時の基板温度が、 800 °C 、 850T：、 900 °C , 950 °C , 1000 °Cの試料のスペクトルであることを 示す。 図 7から明らかなように、 PLスペクトルはいくらか非対称な形状を有し ており、 幾つかの単純なピークに分解不可能なブロードなスぺクトル分布を有し ている。 PL強度は合成時の基板温度の増大と共に増大している。 この増大現象 は、 SEM像の形態観察から、 基板温度及び F e薄膜の厚みの増大に伴って S i 基板表面近傍の単位体積当たりに存在するナノウイスカ一量が増大することがわ かっており、 PL強度の基板温度依存性は、 PL励起光の照射領域における 3 C 一 S i Cナノウイスカーの量によるものと考えられる。
次に、 PLのピークエネルギーと 3 C_S i Cナノウイスカーの直径との関係 を説明する。
図 8は、 PLのピークエネルギーと 3 C_S i Cナノウイスカ一の直径との関 係を示す図であり、 横軸は 3C— S i Cナノウイスカーの直径を示し、 縦軸は P Lのピークエネルギーを示す。 図 8から明らかなように、 PLのピークエネルギーは 3 C— S i Cナノウイス カーの直径を減少させると、 期待したように青方偏移する。 PLのピークェネル ギ一が 3C— S i Cナノウイスカーの直径によって単調に変化することは、 量子 閉じ込め効果であることを示唆している。 2次元の量子閉じ込め効果は、 バルク の 3C— S i Cのバンドギャップエネルギーを越えた PLを可能にする。 量子サ ィズのナノウイス力一及びナノウイスカーの外側に無限大のポテンシャル障壁を 仮定して、 F 0 r c h e 1らは、 閃亜鉛鉱型結晶構造、 及び一定形状の長方形断 面を有するゥイスカーの最低エネルギーレベルが長方形の辺の減少に伴つて青方 偏移することを証明し、 また、 量子化エネルギー、 すなわち、 電子とホールのェ ネルギ一ギャップ Eが、 ゥイスカーの幅を Lx として、 E∞l/Lx 2 で変化す ることを証明した （Semi c ond. Sc i. Techno l. 1 1， 152 9 ( 1996 )参照） 。
本実施例においては、 ほとんどの 3C— S i Cナノウイスカーが円筒断面を有 し、 ほんの僅かの 3 C— S i Cナノウイスカーが長方形断面を有しているのみで あるが、 図 8から明らかなように、 PLのピークエネルギー （Epeak) は、 dm0 を 3C— S i Cナノウイスカー試料の最も多く存在する直径として、
Epeak=2. 16 + 32 dm。 - 2 (e V) (1)式 で表される。
PLのピークエネルギーは正確にはエネルギーギャップに等しくはないが、 上 記 （ 1 )式の第 1項の 2. 16 e Vは、 かなり 3 C— S i Cのエネルギーギヤッ プに近い値である。 （1)式は、 3 C— S i Cナノウイスカーを材料とする光デ バイスを製造する場合に利用すれば極めて有用である。 産業上の利用可能性
上記説明から理解されるように、本発明によれば、 S i基板に強固に固定され た 3 C— S i Cナノウイスカ一を、 直径及び長さを制御して高密度に合成するこ とができる。 また、 本発明によれば、 安全に、 かつ、 低コストで 3 C— S i Cナ ノウイスカーを合成することができる。
本発明の 3 C-S i Cナノウイスカ一は、 S iプロセスに整合する発光材料と して使用することができ、 量子閉じ込め効果に基づく発光が可能な 3 C— S i C ナノウイスカ一デバイスと S iデバイスとを混載すれば、 極めて有用なデバイス を形成できる。 さらに本発明の 3 C - - S i Cナノウイスカ一は、 高いキャリアー 移動度と高い飽和ドリフト速度を有する次世代の高速エレクトロニクスデバイス 用材料として使用でき、 また、 高温、 高電力デバイス、 サブミクロン波長レベル の耐放射線デバイス、 発光デバイス、 さらにはオプトエレクトロニクス用の材料 としても使用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . S i基板上に金属元素からなる薄膜を堆積し、 この基板を水素と炭化 水素からなるブラズマ中で所定の基板温度で一定時間保持して形成することを特 徴とする、 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法。
2 . 前記金属元素は、 F e , C o , N iから選ばれるいずれか一つの元素 、 または複数の元素であることを特徴とする、請求項 1に記載の 3 C— S i Cナ ノウイス力一の合成方法。
3 . 前記金属元素からなる薄膜の厚みを制御してゥイスカーの径を制御す ることを特徴とする、 請求項 1または 2に記載の 3 C— S i Cナノウイスカ一の 合成方法。
' 4 . 前記基板をプラズマ中で保持する温度及び時間を制御してウイスカ一 の長さを制御することを特徴とする、請求項 1に記載の 3 C— S i Cナノウイス カーの合成方法。
5 . 前記金属元素は F eであり、前記炭化水素は化学組成式、 C n H 2 n+ 2 であらわされるパラフィン炭化水素であることを特徴とする、 請求項 1または 2 に記載の 3 C _ S i Cナノウイスカーの合成方法。
6 . 前記金属元素からなる薄膜は、 5 nmから 1 0 5 nmの膜厚の F e薄 膜であることを特徴とする、 請求項 5に記載の 3 C— S i Cナノウイスカ一の合 成方法。
7 . 前記所定の基板温度は、 8 0 0 °Cから 1 1 0 0 °Cの範囲であることを 特徴とする請求項 1に記載の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法。
8. 前記プラズマは、 マイクロ波プラズマであることを特徴とする、 請求 項 1または 4に記載の 3 C— S i Cナノウイスカーの合成方法。
9. 化学組成式が S i Cで表され、 立方晶格子をなし、 かつ、 ナノサイズ の径を有するウイスカ一であることを特徴とする 3 C— S i Cナノウイスカー。
1 0. 前記ウイスカ一の径が 8 nmから 50 nmのいずれかであり、 ウイ スカ一の軸方向に均一な径を有することを特徴とする、 請求項 9に記載の 3 C— S i Cナノウイスカー。
1 1. 前記ゥイスカーの根元が、 S i基板中に埋め込まれて固定されてお り、 S i基板表面にほぼ垂直に成長していることを特徴とする、 請求項 9に記載 の 3 C— S i Cナノウイスカー。
1 1. 前記ゥイスカーの径によって発光波長が異なることを特徴とする、 請求項 9に記載の 3 C-S i Cナノウイスカー。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5122812B2 (ja) * 2003-04-04 2013-01-16 キューナノ エービー Ｐｎ接合を有するナノウィスカ及びその製造方法
US20070189953A1 (en) * 2004-01-30 2007-08-16 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Method for obtaining carbon nanotubes on supports and composites comprising same
US7597814B2 (en) * 2004-03-23 2009-10-06 Hewlett Packard Development Company, L.P. Structure formed with template having nanoscale features
KR100807081B1 (ko) 2005-10-22 2008-02-25 한국원자력연구원 일차원 탄화규소 증착물의 선택적 성장 방법
US8067303B1 (en) * 2006-09-12 2011-11-29 Partial Assignment University of Central Florida Solid state energy conversion device
US7754600B2 (en) * 2007-03-01 2010-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods of forming nanostructures on metal-silicide crystallites, and resulting structures and devices
JP2010241666A (ja) * 2009-03-31 2010-10-28 Tokyo Institute Of Technology コアシェル構造型炭化ケイ素ナノワイヤー及びその製造方法
US20120128869A1 (en) * 2010-09-29 2012-05-24 Empire Technology Development Llc Phase change energy storage in ceramic nanotube composites
DE102018100681A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-18 Universität Paderborn Verfahren zum Herstellen von Siliziumcarbid
DE102018100679A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-18 Universität Paderborn Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Siliziumcarbid

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236100A (ja) * 1985-08-09 1987-02-17 Ube Ind Ltd 炭化珪素ウイスカ−の製造法
JPH10203810A (ja) * 1997-01-21 1998-08-04 Canon Inc カーボンナノチューブの製法
US6221154B1 (en) * 1999-02-18 2001-04-24 City University Of Hong Kong Method for growing beta-silicon carbide nanorods, and preparation of patterned field-emitters by chemical vapor depositon (CVD)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5116679A (en) * 1988-07-29 1992-05-26 Alcan International Limited Process for producing fibres composed of or coated with carbides or nitrides
FI82231C (fi) * 1988-11-30 1991-02-11 Kemira Oy Foerfarande foer framstaellning av keramraomaterial.
AU2250392A (en) * 1991-06-12 1993-01-12 Case Western Reserve University Process for the controlled growth of single-crystal films of silicon carbide polytypes on silicon carbide wafers
US5514350A (en) * 1994-04-22 1996-05-07 Rutgers, The State University Of New Jersey Apparatus for making nanostructured ceramic powders and whiskers
US5997832A (en) * 1997-03-07 1999-12-07 President And Fellows Of Harvard College Preparation of carbide nanorods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6236100A (ja) * 1985-08-09 1987-02-17 Ube Ind Ltd 炭化珪素ウイスカ−の製造法
JPH10203810A (ja) * 1997-01-21 1998-08-04 Canon Inc カーボンナノチューブの製法
US6221154B1 (en) * 1999-02-18 2001-04-24 City University Of Hong Kong Method for growing beta-silicon carbide nanorods, and preparation of patterned field-emitters by chemical vapor depositon (CVD)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LAI H.L. ET AL.: "Straight beta-SiC nanorods synthesized by using C-Si-SiO2", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 76, no. 3, 17 January 2000 (2000-01-17), pages 294 - 296, XP000919613 *
See also references of EP1411155A4 *
ZHOU X.T. ET AL.: "Thin beta-SiC nanorods and their field emission properties", CHEMICAL PHYSICS LETTERS, vol. 318, no. 1-3, 18 February 2000 (2000-02-18), pages 58 - 62, XP002955021 *

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