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中性子局所ドーピングに向けた$$^{30}$$Si同位体濃縮薄膜作製とその応用

Fabrication and estimation of $$^{30}$$Si-enriched thin films for local neutron transmutation doping

山田 洋一; 山本 博之; 大場 弘則; 笹瀬 雅人*; 江坂 文孝; 山口 憲司; 鵜殿 治彦*; 社本 真一; 横山 淳; 北條 喜一

Yamada, Yoichi; Yamamoto, Hiroyuki; Oba, Hironori; Sasase, Masato*; Esaka, Fumitaka; Yamaguchi, Kenji; Udono, Haruhiko*; Shamoto, Shinichi; Yokoyama, Atsushi; Hojo, Kiichi

Siに熱中性子を照射すると、$$^{30}$$Si$$rightarrow$$$$^{31}$$Pの核反応によりSi中にドナーが生成する。本研究では、当機構において開発されたレーザー同位体分離法を用い、$$^{30}$$Si濃縮材料から薄膜作製を試みた。これに中性子を照射すれば薄膜部分のみがドーピング層として得られ、高精度なドーピング領域の形成手法の確立とともにナノ材料への応用が可能となる。Si(100)基板上に$$^{30}$$Si同位体濃縮薄膜を成膜した結果、透過型電子顕微鏡断面像から均一な膜厚を持つアモルファス薄膜と、基板との急峻な界面の形成が確認された。また作製した薄膜を二次イオン質量分析法により解析した結果から、薄膜中の$$^{30}$$Si濃度は原料のそれとほぼ一致することが明らかとなった。発表では中性子照射に伴う電気特性の変化についても議論する。

Fabrication and estimation of $$^{30}$$Si-enriched thin films for local neutron transmutation doping has been attempted.

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