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Fabrication and Characterization of High Density Si 1-x Ge x Nanodisks using Combination of Bio-template and Neutral Beam Etching
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Fujii, Takuya |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | [はじめに] 現在、広く世界中で用いられている Si 太陽電池には更なる低コスト化、高効率化が 求められているが、その効率は理論限界値である 28%に近付きつつある(ShockleyQueisser 限界)。この限界を打ち破る技術として量子ドット型太陽電池が期待されている。 従来、量子ドット作製には一般的に Stranski-Krastanov 法によるボトムアップ成長が広く 用いられているが、ドットのサイズや配置の制御性が低いこと、材料選択性が低いこと、 材料の格子歪みによる残留応力などが課題となっている。一方、従来のプラズマエッチ ングを用いたトップダウンプロセスではイオンや UV によるダメージが問題となるため、 サブ 10 nm の加工は難しい。これらの問題を解決するために我々はバイオテンプレート 技術と中性粒子ビームエッチングプロセスを組み合わせたバイオテンプレート極限加工 法を提案している[1]。本研究では量子ドット層にフレキシブルにバンドギャップ制御可 能な Si1-xGex、障壁層に a-Si を用いた 量子ドット太陽電池の実現を目指し、バイオテン プレート+中性粒子ビームエッチングによる高密度 Si1-xGex ナノディスク作製に取り組 んだので報告する。 [実験] Si1-xGex /a-Si積層構造を MBE 内で真空一貫成膜した後、酸素中性粒子ビームにより 表面を酸化して SiO2薄膜(Neutral Beam Oxide : NBO)を形成し、その上にフェリチン(直 径: 13nm、直径:7nm の鉄コアを内包したタンパク質)を配列する。酸素雰囲気中でアニ ールすることにより外周のタンパク質を除去し、基板表面に残った鉄コア(直径:7nm) をエッチングマスクとして利用する。NF3 ガス+水素ラジカル照射により表面 SiO2 膜を 除去した後、塩素中性粒子ビームでエッチングを行い、Si1-xGex ナノディスクを作製し た。エッチング後の表面状態は SEMで観察した。 [結果] Si1-xGex ナノディスク作製プロセスフロー及び塩素中性粒子ビームエッチングを行っ た後の SEM像を Fig. 1, Fig. 2に示す。エッチングの結果、直径が約 10nm、高さ 100nm の高密度 Si1-xGex /a-Siナノディスクの作製に成功した。 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015a/15a-1E-2/public/pdf?type=in |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
