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Characterization of B-C-N hybrid prepared by ion implantation

イオン注入法により合成したB-C-Nハイブリッドの状態分析

下山 巖   ; 馬場 祐治  ; 関口 哲弘  ; Nath, K. G.; 佐々木 政義*; 奥野 健二*

Shimoyama, Iwao; Baba, Yuji; Sekiguchi, Tetsuhiro; Nath, K. G.; Sasaki, Masayoshi*; Okuno, Kenji*

炭素同素体と窒化ホウ素(BN)の多形は互いに類似した結晶構造を持ち、そのハイブリッド化合物(B-C-Nハイブリッド)は新しい半導体材料となることが期待されている。しかしその合成方法は未だ十分確立されてはいない。われわれはイオン注入法によりB-C-Nハイブリッドの合成を試み、X線光電子分光法(XPS)を用いてその状態分析を行った。無機ベンゼンとして知られるボラジン(B$$_{3}$$N$$_{3}$$H$$_{6}$$)をイオン化し、得られるボラジンプラズマを3keVに加速してグラファイトにイオン注入を行った。得られた試料のXPSスペクトルはボラジンプラズマのドーズ量に依存して変化した。低ドーズにおいては、グラファイト表面にボラジンプラズマがイオン注入されることによりB-C, B-N, C-N結合に起因した光電子ピークが観測されたが、ドーズ量が増えるにつれグラファイト上にBNが堆積することによってB-N結合に起因した光電子ピークのみが観測された。これはグラファイト基板とBN薄膜との界面にB-C-Nハイブリッドが形成されたことを示している。

Ion implantation method is applied to synthesize B-C-N hybrids and their electronic structures are characterized by X-ray photoelectron spectroscopy. A boron nitride film is deposited on a graphite target by borazine plasma implantation. At the interface between the BN film and the graphite, variety of bonding combinations including B-N, B-C, and C-N are observed. This proved that B-C-N hybrids is formed by this method.

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パーセンタイル:29.19

分野:Materials Science, Coatings & Films

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