イオン注入基板上に生成させた触媒微粒子による柱状酸化亜鉛の作製

Growth of ZnO rods using catalytic particles dispersed on the Cu ion-implanted substrate

武山 昭憲; 山本 春也; 伊藤 洋; 吉川 正人

Takeyama, Akinori; Yamamoto, Shunya; Ito, Hiroshi; Yoshikawa, Masahito

触媒微粒子が生成した基板上に成長した柱状酸化亜鉛(酸化亜鉛ナノロッド)は、非常に大きな比表面積を有するため、各種ガスセンサへの応用が期待される材料である。従来、このような酸化亜鉛ナノロッドの成長はサファイア基板上へ行われてきたが、サファイアは高価な材料であるため、より安価な材料であるシリコン基板上へナノロッドを成長させる方法の確立が強く求められている。しかし、シリコン基板上へは直径の大きなナノロッドが成長(膜厚5nm相当量の触媒微粒子に対し直径約300nmのナノロッドが成長)しやすく、その結果、比表面積の減少によりガスセンサの感度が低下するという問題があった。そこで本研究では、銅イオン注入したシリコン基板(イオン注入基板)に同量の金微粒子を蒸着後、熱処理によって基板上に触媒微粒子を生成させ、これを用いてナノロッドを成長させた。その結果、未注入基板と比べた場合、直径約300nmのナノロッドの本数を約20%減少させ、さらに直径約100nmのナノロッドの本数を3倍に増加させることに成功した。このことから、銅イオン注入と金微粒子の蒸着により生成させた触媒微粒子を用いると、直径の小さな酸化亜鉛ナノロッドをシリコン基板上に成長させることが可能であることがわかった。

no abstracts in English