JP2001523049A - 量子稜線および量子頂上 - Google Patents
量子稜線および量子頂上Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、少なくとも１表面に量子稜線(14)および量子先端部(24)をもつ基板(16)を有する量子構造生成物(10) を提供するものである。
【解決手段】発明のある実施例では、量子稜線(14)は量子細線(12)を支持しても良くおよび量子先端部(24)は量子ドット(22)を支持しても良い。量子稜線(14)と量子先端部(24)とを互いに分離する溝(18)は、浅くても良く深くても良い。そして、有機分子、フラーレン・チューブおよびフラーレン・ボールを有するものであっても良い。
Description
【０００１】 本出願は、１９９７年１１月１０日に提出された米国の仮特許出願Ｎｏ．６０
／０６５,０８２に基づくものであり、その出願の完全な開示および内容を引用 してここに取り入れている。
／０６５,０８２に基づくものであり、その出願の完全な開示および内容を引用 してここに取り入れている。
【０００２】
発明の技術分野 本発明は、基板上に形成されたナノメータ規模の構造に関する。
【０００３】 従来技術の記述 集積回路（ＩＣ）のサイズの縮小に伴って、１個のシリコン等の半導体材料に
、ますます小さな構造を作成しようとする問題に直面している。例えば、広く行
われている約2000Åのサイズ以下の大きさのオーダーにまで集積回路の構造の最
小サイズを縮小するには、光学的方法を用いて半導体ウェハへのパターンを作成
する現状の方法を放棄しなければならないだろうと一般に信じられている。集積
回路に小さな構造を作るために提案された方法は、電子線リソグラフィーによっ
て作られた特別なマスクを用い、集積回路用パターンを露光するためにＸ線を使
用するものである。しかしながら、Ｘ線の使用に対しては、従来のマスク用材料
やホト・レジストは使用できないという点を含め大きな欠点がある。重大なこと
は、作成できる最小の幾何的配列は恐らく約700 Åより良くはならないだろうと
いう点である。
、ますます小さな構造を作成しようとする問題に直面している。例えば、広く行
われている約2000Åのサイズ以下の大きさのオーダーにまで集積回路の構造の最
小サイズを縮小するには、光学的方法を用いて半導体ウェハへのパターンを作成
する現状の方法を放棄しなければならないだろうと一般に信じられている。集積
回路に小さな構造を作るために提案された方法は、電子線リソグラフィーによっ
て作られた特別なマスクを用い、集積回路用パターンを露光するためにＸ線を使
用するものである。しかしながら、Ｘ線の使用に対しては、従来のマスク用材料
やホト・レジストは使用できないという点を含め大きな欠点がある。重大なこと
は、作成できる最小の幾何的配列は恐らく約700 Åより良くはならないだろうと
いう点である。
【０００４】 したがって、集積回路の電力消費を大きく削減しかつ動作速度を大きく増やす
のに用いることができるナノメータ規模の構造を形成する方法を必要とする。も
し、その大きな改良がなされて、良く制御されるナノメータ規模の構造を集積回
路でのデバイスの重要な領域に形成する方法とともに現状の光学的リソグラフィ
ーを使用するならば、その利益は大きい。
のに用いることができるナノメータ規模の構造を形成する方法を必要とする。も
し、その大きな改良がなされて、良く制御されるナノメータ規模の構造を集積回
路でのデバイスの重要な領域に形成する方法とともに現状の光学的リソグラフィ
ーを使用するならば、その利益は大きい。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、現状の集積回路に、製造上最小の寸法よりも約
２段階小さい大きさの有用な量子構造を提供することを目的とするものである。
その結果生ずる構造は、根本的に新しい種類の材料に等しく、新しい種類の材料
として、電子工学から、物理学、生物学および化学にまでに広がる多数の応用が
ある。本発明は、ラインや空隙を設けるために、表面構造や結晶構造自体を拡大
するという「原子リソグラフィー」の新しい形態を提供する。電磁波または荷電
粒子線を含める必要がないので、波長を考慮しない。また、普通の光学的リソグ
ラフィーを、他の構成部品や、集積回路または他の製造物を完成するために未だ
使用しても良いが、通常の意味の化学的成長ではない。
２段階小さい大きさの有用な量子構造を提供することを目的とするものである。
その結果生ずる構造は、根本的に新しい種類の材料に等しく、新しい種類の材料
として、電子工学から、物理学、生物学および化学にまでに広がる多数の応用が
ある。本発明は、ラインや空隙を設けるために、表面構造や結晶構造自体を拡大
するという「原子リソグラフィー」の新しい形態を提供する。電磁波または荷電
粒子線を含める必要がないので、波長を考慮しない。また、普通の光学的リソグ
ラフィーを、他の構成部品や、集積回路または他の製造物を完成するために未だ
使用しても良いが、通常の意味の化学的成長ではない。
【０００６】 第１の発明は、表面に複数の略平行な量子稜線(quantum ridges)をもつ基板を
有する量子稜線生成物であって、複数の量子稜線の各隣接する量子稜線対は、5.
4 から600 Åのピッチをもち、6 から597 Åの幅および4 から300 Åの深さをも
つ溝によって分離されている。その量子稜線対は、5.4 から9.3 Åのピッチの稜
線を除き量子細線を支えるが、シリコン（Ｓｉ）に刻まれるべき安定した溝を支
えていない。全てのその範囲は、シリコンに適用するものであって、他の結晶に
対しては、30％まで増加または減少されなければならない。
有する量子稜線生成物であって、複数の量子稜線の各隣接する量子稜線対は、5.
4 から600 Åのピッチをもち、6 から597 Åの幅および4 から300 Åの深さをも
つ溝によって分離されている。その量子稜線対は、5.4 から9.3 Åのピッチの稜
線を除き量子細線を支えるが、シリコン（Ｓｉ）に刻まれるべき安定した溝を支
えていない。全てのその範囲は、シリコンに適用するものであって、他の結晶に
対しては、30％まで増加または減少されなければならない。
【０００７】 第２の発明は、表面に複数の略平行な量子稜線をもつ基板を有する量子稜線生
成物であって、複数の量子稜線の各隣接する量子稜線対は、5.4 から600 Åのピ
ッチをもち、9.4 Å以上のピッチをもつ稜線は、6 から597 Åの幅をもつ溝によ
って分離され、少なくとも１つの量子稜線は、少なくとも１つの量子稜線の先端
で支持されかつ量子稜線の長手方向に沿って延びる量子細線をもち、その量子細
線は3 から594 Åの幅の導電物質からなる。
成物であって、複数の量子稜線の各隣接する量子稜線対は、5.4 から600 Åのピ
ッチをもち、9.4 Å以上のピッチをもつ稜線は、6 から597 Åの幅をもつ溝によ
って分離され、少なくとも１つの量子稜線は、少なくとも１つの量子稜線の先端
で支持されかつ量子稜線の長手方向に沿って延びる量子細線をもち、その量子細
線は3 から594 Åの幅の導電物質からなる。
【０００８】 第３の発明は、表面に複数の量子頂上(quantum tips)をもつ基板を有する量子
頂上生成物であって、複数の量子頂上の各々は隣接する量子頂上を溝によって分
離されており、各溝は6 から597 Åの幅と4 から30000 Åの深さをもつものであ
る。
頂上生成物であって、複数の量子頂上の各々は隣接する量子頂上を溝によって分
離されており、各溝は6 から597 Åの幅と4 から30000 Åの深さをもつものであ
る。
【０００９】 第４の発明は、表面に複数の量子頂上をもつ基板を有する量子頂上生成物であ
って、複数の量子頂上の各々は隣接する量子頂上を溝によって分離されており、
各溝は6 から597 Åの幅をもち、少なくとも１つの量子頂上は、少なくとも１つ
の量子頂上の先端で支えられた量子ドットをもち、その量子ドットは、3 から59
4 Åの幅をもつ導電性物質からなるものである。
って、複数の量子頂上の各々は隣接する量子頂上を溝によって分離されており、
各溝は6 から597 Åの幅をもち、少なくとも１つの量子頂上は、少なくとも１つ
の量子頂上の先端で支えられた量子ドットをもち、その量子ドットは、3 から59
4 Åの幅をもつ導電性物質からなるものである。
【００１０】 第５の発明は、(1 1 X) の面構造を有し、表面に複数の略平行の量子稜線およ
び、6 から597 Åの幅をもち隣接する量子稜線を分離する溝を有する第１の基板
を供給する工程と、量子稜線の少なくとも１つに3 から47Åの幅をもつ少なくと
も１の量子細線を形成するためにその第１の基板を金属で被覆する工程とからな
る量子構造生成物製造方法である。
び、6 から597 Åの幅をもち隣接する量子稜線を分離する溝を有する第１の基板
を供給する工程と、量子稜線の少なくとも１つに3 から47Åの幅をもつ少なくと
も１の量子細線を形成するためにその第１の基板を金属で被覆する工程とからな
る量子構造生成物製造方法である。
【００１１】 第６の発明は、相互に結合した２つの量子稜線基板からなる量子稜線生成物出
あって、各基板は表面に複数の略平行の量子稜線を有し、複数の量子稜線の隣接
する量子稜線対は5.4 から600 Åのピッチを有し、6 から597 Åの幅および4 か
ら30000 Åの深さをもつ溝によって分離され、その量子稜線基板は、各基板の量
子稜線表面で相互に結合されている。
あって、各基板は表面に複数の略平行の量子稜線を有し、複数の量子稜線の隣接
する量子稜線対は5.4 から600 Åのピッチを有し、6 から597 Åの幅および4 か
ら30000 Åの深さをもつ溝によって分離され、その量子稜線基板は、各基板の量
子稜線表面で相互に結合されている。
【００１２】 第７の発明は、表面に複数の略平行の量子稜線を有する基板を包含する量子稜
線生成物であって、複数の量子稜線の隣接する量子稜線対は5.4 から600 Åのピ
ッチを有し、かつ６から597 Å巾の溝で分離されており、少なくとも１つの量子
稜線は、少なくとも１つの量子稜線の先端で支えられた量子ドットを有し、その
量子ドットは、少なくとも１つの方向で3 から597 Åの幅をもつ導電物質からな
るものである。
線生成物であって、複数の量子稜線の隣接する量子稜線対は5.4 から600 Åのピ
ッチを有し、かつ６から597 Å巾の溝で分離されており、少なくとも１つの量子
稜線は、少なくとも１つの量子稜線の先端で支えられた量子ドットを有し、その
量子ドットは、少なくとも１つの方向で3 から597 Åの幅をもつ導電物質からな
るものである。
【００１３】 第８の発明は、表面に量子稜線をもつ基板を有する量子稜線生成物であり、そ
の量子稜線は、3 から47Åの幅と、4 から3000Åの高さをもつものである。
の量子稜線は、3 から47Åの幅と、4 から3000Åの高さをもつものである。
【００１４】 第９の発明は、表面に量子頂上をもつ基板を有する量子頂上生成物であり、前
記量子頂上は、少なくとも１方向に沿って３から47Åの幅と4 から3000Åの高さ
をもつものである。
記量子頂上は、少なくとも１方向に沿って３から47Åの幅と4 から3000Åの高さ
をもつものである。
【００１５】 第１０の発明は、6 から597 Åの幅を4 から30000 Åの深さをもつ溝を有する
基板からなる量子構造生成物である。
基板からなる量子構造生成物である。
【００１６】 本発明のピッチに対する３つの一般的な範囲がある。自己整合的原子遮蔽（Ｓ
ＡＬＡＳ）法では、その範囲は、好ましくは量子細線および量子ドットに対して
は、5.4 から54Åであり、溝が刻まれた場合または量子頂上またはドットが生成
された場合には、ＳＡＬＡＳでは9.4 から54Åである。自己整合的原子階段（Ｓ
ＡＬＡＳＥＳＴＥＰＳ）法では、そのピッチの範囲は典型的には54から600 Åで
ある。ＳＡＬＡＳ法とＳＡＬＡＳＴＥＰＳ法の範囲間にはある程度の重複がある
と理解すべきである。ＳＡＬＡＳＴＥＰＳのピッチおよび局所的離間は、不完全
な単層および複数層の原子段のためにいくぶん変動するが、しかしＳＡＬＡＳ法
の稜線は、Ｓｉの(1 1 4) 面上で原子的にまっすくでかつ正確に離間している。
(5 5 12)および他の(1 1 X) 面上のＳＡＬＡＳの稜線は再構築欠陥をもつかもし
れないが、その稜線は、長距離に渡って原子的にまっすぐである。
ＡＬＡＳ）法では、その範囲は、好ましくは量子細線および量子ドットに対して
は、5.4 から54Åであり、溝が刻まれた場合または量子頂上またはドットが生成
された場合には、ＳＡＬＡＳでは9.4 から54Åである。自己整合的原子階段（Ｓ
ＡＬＡＳＥＳＴＥＰＳ）法では、そのピッチの範囲は典型的には54から600 Åで
ある。ＳＡＬＡＳ法とＳＡＬＡＳＴＥＰＳ法の範囲間にはある程度の重複がある
と理解すべきである。ＳＡＬＡＳＴＥＰＳのピッチおよび局所的離間は、不完全
な単層および複数層の原子段のためにいくぶん変動するが、しかしＳＡＬＡＳ法
の稜線は、Ｓｉの(1 1 4) 面上で原子的にまっすくでかつ正確に離間している。
(5 5 12)および他の(1 1 X) 面上のＳＡＬＡＳの稜線は再構築欠陥をもつかもし
れないが、その稜線は、長距離に渡って原子的にまっすぐである。
【００１７】
定義 本発明の目的に対して、語句「複数」は２以上の所定事項を指す。例えば
、語句「複数の量子稜線」は２以上の量子稜線を指す。
、語句「複数の量子稜線」は２以上の量子稜線を指す。
【００１８】 本発明の目的に対して、語句「量子構造生成物」は、本発明によって製造され
た任意の生成物を指す。本発明の目的に対して、語句「量子」は生物学および化
学的応用さえも含む本発明の量子構造生成物の多数の応用の量子的性質を指す。
量子力学的相互作用のための構造上十分に接近した分子および原子をもつという
付加された利益のためである。
た任意の生成物を指す。本発明の目的に対して、語句「量子」は生物学および化
学的応用さえも含む本発明の量子構造生成物の多数の応用の量子的性質を指す。
量子力学的相互作用のための構造上十分に接近した分子および原子をもつという
付加された利益のためである。
【００１９】 本発明の目的に対して、量子稜線について、語句「中心線」は稜線の両側にあ
る溝対に略平行な稜線の中心に沿ったラインを指す。例えば、幅3.0Åの量子稜 線であれば、その稜線の両側にある溝から1.5 Åに中心をもつ。本発明の目的に
対して、量子頂上に関して、語句「中心線」は、量子ドットの中心を通るライン
を指し、そのラインは、その量子ドットを取り巻く溝対に略平行である。
る溝対に略平行な稜線の中心に沿ったラインを指す。例えば、幅3.0Åの量子稜 線であれば、その稜線の両側にある溝から1.5 Åに中心をもつ。本発明の目的に
対して、量子頂上に関して、語句「中心線」は、量子ドットの中心を通るライン
を指し、そのラインは、その量子ドットを取り巻く溝対に略平行である。
【００２０】 本発明の目的に対して、語句「チャネル」は、本発明の好ましい基板の(1 1 X
) 面上の量子稜線のすべてはダイヤモンドおよび閃亜鉛鉱格子を有し、このダイ
ヤモンドおよび閃亜鉛鉱格子の単結晶の「最善」のチャネリング方向、すなわち
、(1 1 X) 面に対しては(1 1 0) 方向であるという事実を指す。本発明の目的に
対して、語句「シングルチャネル壁厚」または「ＳＣＷＴ」は、図４の量子稜線
４２のような特定の基板タイプのための最も狭い稜線に対する最小厚を指す。シ
リコン生成物では、ＳＣＷＴよりもより厚い稜線は、最も狭い断面を定した場合
には、3.14Åの整数倍の厚さをもつであろう。
) 面上の量子稜線のすべてはダイヤモンドおよび閃亜鉛鉱格子を有し、このダイ
ヤモンドおよび閃亜鉛鉱格子の単結晶の「最善」のチャネリング方向、すなわち
、(1 1 X) 面に対しては(1 1 0) 方向であるという事実を指す。本発明の目的に
対して、語句「シングルチャネル壁厚」または「ＳＣＷＴ」は、図４の量子稜線
４２のような特定の基板タイプのための最も狭い稜線に対する最小厚を指す。シ
リコン生成物では、ＳＣＷＴよりもより厚い稜線は、最も狭い断面を定した場合
には、3.14Åの整数倍の厚さをもつであろう。
【００２１】 本発明の目的に対して、もし量子稜線が相互に接している溝だけ相互に離間て
いるならば、２つの量子稜線は「隣接する」と考える。本発明の目的のためには
、もし、２つの量子頂上が相互に接している溝だけ相互に離間しているならば、
２つの量子頂上は隣接すると考える。
いるならば、２つの量子稜線は「隣接する」と考える。本発明の目的のためには
、もし、２つの量子頂上が相互に接している溝だけ相互に離間しているならば、
２つの量子頂上は隣接すると考える。
【００２２】 本発明の目的に対して、量子稜線に関して、２つの量子稜線の間の語句「ピッ
チ」は、２つの隣接する量子稜線の略平行な中心線間の距離を指す。本発明の目
的に対し、量子頂上に関して、語句「ピッチ」とは２つの相隣る量子頂上の略平
行な中心線間の距離である。
チ」は、２つの隣接する量子稜線の略平行な中心線間の距離を指す。本発明の目
的に対し、量子頂上に関して、語句「ピッチ」とは２つの相隣る量子頂上の略平
行な中心線間の距離である。
【００２３】 本発明の目的に対して、語句「半導体物質」は、シリコン、例えば砒化ガリウ
ムのような第III族−第Ｖ族の半導体を含む全種類の半導体を含む。 本発明の目的に対し、頂上に関して、語句「幅」は、２つの量子頂上の両端と
量子頂上の中心を通る最長ラインの距離を指す。
ムのような第III族−第Ｖ族の半導体を含む全種類の半導体を含む。 本発明の目的に対し、頂上に関して、語句「幅」は、２つの量子頂上の両端と
量子頂上の中心を通る最長ラインの距離を指す。
【００２４】 本発明の目的のためには、語句「(1 1 X) 」は、(1 1 X) 平面または(1 1 X)
平面の任意の方向に沿った5 °以内の平面で物質を切断することによって製造さ
れた結晶物質の基板平面を指し、X は0 から310 までの任意の値をもち、Ｘは整
数またはある非整数値をもっても良い。例えば、Ｓｉ(1 1 2.4) はＳｉのインゴ
ットを(0 0 1) 平面から30.5°[1 1 0] 方向に傾いて位置している(5 5 12)平面
で切断することによって製造できる。
平面の任意の方向に沿った5 °以内の平面で物質を切断することによって製造さ
れた結晶物質の基板平面を指し、X は0 から310 までの任意の値をもち、Ｘは整
数またはある非整数値をもっても良い。例えば、Ｓｉ(1 1 2.4) はＳｉのインゴ
ットを(0 0 1) 平面から30.5°[1 1 0] 方向に傾いて位置している(5 5 12)平面
で切断することによって製造できる。
【００２５】 本発明の目的に対して、語句「半導体物質」は、特にその半導体が不純物添加
半導体物質または不純物無添加半導体物質と呼ばれていないならば、その双方を
指す。
半導体物質または不純物無添加半導体物質と呼ばれていないならば、その双方を
指す。
【００２６】 本発明の目的のためには、語句「第III族−第Ｖ族半導体物質」は、１以上の 第III族元素、Ｂ，Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ等、および、１以上の第Ｖ族元素、Ｎ，Ａ ｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｂｉ等からなる任意の半導体物質を指す。本発明の目的のために
は、語句「第II族−第VI族半導体物質」は、１以上の第II族元素および１以上の
第VI族元素からなるＺｎＳｅ，ＣｄＳ等のような任意の半導体物質を指す。本発
明の目的のためには、語句「第Ｉ族−第VII族半導体物質」は、１以上の第Ｉ族 元素および１以上の第VII族元素からなる、ＮａＣｌ、ＬｉＦ等のような任意の 半導体物質を指す。本発明の目的のためには、語句「第IV族−IV族半導体物質」
は、２以上の第IV族元素からなるＳｉＣ，ＧｅＳｉ，ＧｅＳｎＳｉ等のような任
意の半導体物質を指す。
は、語句「第II族−第VI族半導体物質」は、１以上の第II族元素および１以上の
第VI族元素からなるＺｎＳｅ，ＣｄＳ等のような任意の半導体物質を指す。本発
明の目的のためには、語句「第Ｉ族−第VII族半導体物質」は、１以上の第Ｉ族 元素および１以上の第VII族元素からなる、ＮａＣｌ、ＬｉＦ等のような任意の 半導体物質を指す。本発明の目的のためには、語句「第IV族−IV族半導体物質」
は、２以上の第IV族元素からなるＳｉＣ，ＧｅＳｉ，ＧｅＳｎＳｉ等のような任
意の半導体物質を指す。
【００２７】 本発明の目的のためには、語句「結晶性物質」は、Ｐｔ，Ａｕ等のような単結
晶物質と、ＭｇＯ、水晶等の絶縁体、および高温超伝導体等も含む。重要な要素
は、(1 1 X) 面または他の結晶系におけるそのチャネル方向の片方が、本発明の
１以上の方法を使用して「拡大」することができる面構造をもつことである。
晶物質と、ＭｇＯ、水晶等の絶縁体、および高温超伝導体等も含む。重要な要素
は、(1 1 X) 面または他の結晶系におけるそのチャネル方向の片方が、本発明の
１以上の方法を使用して「拡大」することができる面構造をもつことである。
【００２８】 本発明の目的のためには、語句「ＭＯＳＦＥＴ」は金属酸化膜半導体電界効果
トランジスターを指す。
トランジスターを指す。
【００２９】 説明書 この本発明は、結晶方向またはミラー指数ＨＫＬの限定されたセットの単結晶
面によって定められる少なくとも１マイクロメータまでの微小な規模をもつ量子
稜線または頂上状構造を提供する。本発明の量子頂上製造方法の簡単な変更によ
って、４７Å以下の幅を維持しながら１マイクロメートルまでの長さをもつ「延
ばされた頂上」の規則的な配列を組み立てることが可能である。この構造は、リ
ソグラフィーのより標準的なやり方なしに製造できる。本発明の稜線および頂上
の間に生成された間隔は、製造上、現状の集積回路上に生成される最小の寸法よ
りも100 倍小さいものであろう。
面によって定められる少なくとも１マイクロメータまでの微小な規模をもつ量子
稜線または頂上状構造を提供する。本発明の量子頂上製造方法の簡単な変更によ
って、４７Å以下の幅を維持しながら１マイクロメートルまでの長さをもつ「延
ばされた頂上」の規則的な配列を組み立てることが可能である。この構造は、リ
ソグラフィーのより標準的なやり方なしに製造できる。本発明の稜線および頂上
の間に生成された間隔は、製造上、現状の集積回路上に生成される最小の寸法よ
りも100 倍小さいものであろう。
【００３０】 本発明には、量子構造を生成するために使用できる多数の方法がある。しかし
ながら、本発明は、超高真空ＵＨＶの下で、原初のシリコン面に腐食防止金属の
単純な斜め蒸着を用い、その後に短いエッチング工程（乾式または湿式）が続く
。シリコン以外の他の単結晶物質、例えばＧｅ，ダイヤモンドや、第III族−第 Ｖ族化合物、他の化合物および金属結晶でさえも基板に用いることができる。本
発明の量子構造化された面に対しては、キャリヤーの移動方向に依存する根本的
に異なる性質をもったＭＯＳＦＥＴから、間に隙間が設けられたバッキーボール
またはナノチューブをもった超伝導までの多数の応用がある。また、後述する「
交差したウェハ」工程は、ドットの大きさおよび型に関して多種類の無限の量子
ドット列を製造することができる。本発明は、大きな再現可能性をもって、非常
に簡単なやり方でかつ他の大部分の方法によって組み立てられるものよりもさら
に小さなサイズで、そのようなドットを生産することができる。本発明のＳｉを
主原料とした構造は、従来の高品質の酸化物または他の誘電体、金属、分子被覆
によって、また、ある場合には、単純にＵＨＶシステムでの水素不動態化によっ
て、または周知の乾式化学工程によって、不動態化しても良い。不動態化の好ま
しいタイプは、量子細線またはドットよりも大きなバンド・ギャップをもつ物質
で量子細線または量子ドットを「カプセルに入れる」ことによって少なくとも部
分的または完全に被覆することである。なぜならば、これによって、表面状態の
密度を削減することに役に立つからである。例えば、もし量子ドットがシリコン
上にあった場合には、量子頂上は、ＣｄＳ（２．４２ｅＶのバンド・ギャップ）
から製造され、ＺｎＳ（3.68ｅＶのバンド・ギャップ）の保護層が適当である。
金属量子細線およびドット、および半導体稜線および頂上は、異なったタイプと
の物理的接触の間の磨滅に対して表面を保護するために、ダイヤモンド状炭素（
ＤＬＣ）やＳｉx Ｎy 等 のような硬質の物質によって被覆されるのが良い。
ながら、本発明は、超高真空ＵＨＶの下で、原初のシリコン面に腐食防止金属の
単純な斜め蒸着を用い、その後に短いエッチング工程（乾式または湿式）が続く
。シリコン以外の他の単結晶物質、例えばＧｅ，ダイヤモンドや、第III族−第 Ｖ族化合物、他の化合物および金属結晶でさえも基板に用いることができる。本
発明の量子構造化された面に対しては、キャリヤーの移動方向に依存する根本的
に異なる性質をもったＭＯＳＦＥＴから、間に隙間が設けられたバッキーボール
またはナノチューブをもった超伝導までの多数の応用がある。また、後述する「
交差したウェハ」工程は、ドットの大きさおよび型に関して多種類の無限の量子
ドット列を製造することができる。本発明は、大きな再現可能性をもって、非常
に簡単なやり方でかつ他の大部分の方法によって組み立てられるものよりもさら
に小さなサイズで、そのようなドットを生産することができる。本発明のＳｉを
主原料とした構造は、従来の高品質の酸化物または他の誘電体、金属、分子被覆
によって、また、ある場合には、単純にＵＨＶシステムでの水素不動態化によっ
て、または周知の乾式化学工程によって、不動態化しても良い。不動態化の好ま
しいタイプは、量子細線またはドットよりも大きなバンド・ギャップをもつ物質
で量子細線または量子ドットを「カプセルに入れる」ことによって少なくとも部
分的または完全に被覆することである。なぜならば、これによって、表面状態の
密度を削減することに役に立つからである。例えば、もし量子ドットがシリコン
上にあった場合には、量子頂上は、ＣｄＳ（２．４２ｅＶのバンド・ギャップ）
から製造され、ＺｎＳ（3.68ｅＶのバンド・ギャップ）の保護層が適当である。
金属量子細線およびドット、および半導体稜線および頂上は、異なったタイプと
の物理的接触の間の磨滅に対して表面を保護するために、ダイヤモンド状炭素（
ＤＬＣ）やＳｉx Ｎy 等 のような硬質の物質によって被覆されるのが良い。
【００３１】 本発明の量子稜線生成物を製造するために、基板、好ましくは半導体ウェハ、
最善なものとしては、円形のＳｉ(1 1 X) ウェハ、が通常の化学機構的研磨法に
よって準備される。基板がシリコン・ウェハの場合には、その基板は、好ましく
は約１０-10 トルの圧力で1150度C の温度で短期間（一瞬）ＵＨＶ室で加熱され
て、表面の酸化物を除去し、その後、室温（約−２０°から２５°Ｃ）以下に冷
やされる。ウェハの加熱は、分子線配向成長（ＭＢＥ）システムにおいて、水晶
製窓を通過する収束しまたは膨張したレーザーを部分的に使用して達成される。
この加熱工程は、(1 1 2) から(5 5 12)の面に対しては、表面を各々5.4 から60
0 Åのピッチ、各々最も好ましくは9.4 から54Åのピッチをもつやや高い稜線ま
たは不整合の階段をもつ安定的な条件に表面をしたままにしておく。稜線は、ウ
ェハ面の完全な平坦さからのわずかな変更によってその長手方向に沿って、稜線
内偶然の原子階段をもつようにしても良いが、各不整合の階段の後ろで、稜線が
再び，同じ＜1 1 0 ＞方向に沿って落ち着く。加えて、表面上、特に(5 5 12)面
上に、偶然の再配列欠陥があるかもしれない。一方、(1 1 4) 面は、一般に全く
再配列欠陥がない。
最善なものとしては、円形のＳｉ(1 1 X) ウェハ、が通常の化学機構的研磨法に
よって準備される。基板がシリコン・ウェハの場合には、その基板は、好ましく
は約１０-10 トルの圧力で1150度C の温度で短期間（一瞬）ＵＨＶ室で加熱され
て、表面の酸化物を除去し、その後、室温（約−２０°から２５°Ｃ）以下に冷
やされる。ウェハの加熱は、分子線配向成長（ＭＢＥ）システムにおいて、水晶
製窓を通過する収束しまたは膨張したレーザーを部分的に使用して達成される。
この加熱工程は、(1 1 2) から(5 5 12)の面に対しては、表面を各々5.4 から60
0 Åのピッチ、各々最も好ましくは9.4 から54Åのピッチをもつやや高い稜線ま
たは不整合の階段をもつ安定的な条件に表面をしたままにしておく。稜線は、ウ
ェハ面の完全な平坦さからのわずかな変更によってその長手方向に沿って、稜線
内偶然の原子階段をもつようにしても良いが、各不整合の階段の後ろで、稜線が
再び，同じ＜1 1 0 ＞方向に沿って落ち着く。加えて、表面上、特に(5 5 12)面
上に、偶然の再配列欠陥があるかもしれない。一方、(1 1 4) 面は、一般に全く
再配列欠陥がない。
【００３２】 それから基板を被覆して稜線上に量子細線を形成する。量子細線を形成す
る好ましい方法は、腐食抵抗（または或る量子細線応用には“誘電性”）金属、
例えばＡｕまたはＣｒ、ＡｌまたはＢｅの存在下に１乃至５°（或る場合には３
０°まで有効）の小角度に於て斜蒸発を使用することであって、やや高い（約 3
Åだけ）稜線が、再配列された清潔な面の介在する非常に浅い溝に関して好まし
くは 5から30Åの金属で被覆される。好ましくは、稜線に沿った被覆の一様性を
高めるためにこの処理の間傾斜を維持しながらその基板は回転される。この回転
は、図３に示すように、高い傾斜での蒸着の間に、形成される「横の針」による
金属の橋渡しを避けることに役に立つ。蒸着源が原子溝と直接的なライン状にな
らないように、サンプルホルダ上または量子稜線の方向に沿ってウェハ自体にあ
る一段高い障壁によって蒸着線を妨害することによって、この回転が制限されて
も良い。
る好ましい方法は、腐食抵抗（または或る量子細線応用には“誘電性”）金属、
例えばＡｕまたはＣｒ、ＡｌまたはＢｅの存在下に１乃至５°（或る場合には３
０°まで有効）の小角度に於て斜蒸発を使用することであって、やや高い（約 3
Åだけ）稜線が、再配列された清潔な面の介在する非常に浅い溝に関して好まし
くは 5から30Åの金属で被覆される。好ましくは、稜線に沿った被覆の一様性を
高めるためにこの処理の間傾斜を維持しながらその基板は回転される。この回転
は、図３に示すように、高い傾斜での蒸着の間に、形成される「横の針」による
金属の橋渡しを避けることに役に立つ。蒸着源が原子溝と直接的なライン状にな
らないように、サンプルホルダ上または量子稜線の方向に沿ってウェハ自体にあ
る一段高い障壁によって蒸着線を妨害することによって、この回転が制限されて
も良い。
【００３３】 ある応用に対しては、量子細線の「エッチング用マスク」は、支えられ１以上
の量子細線をもつ量子稜線生成物を形成するために続けてエッチングを行うこと
なしに、適当な位置に残される。そのような生成物は、量子細線列の製造に使用
される。
の量子細線をもつ量子稜線生成物を形成するために続けてエッチングを行うこと
なしに、適当な位置に残される。そのような生成物は、量子細線列の製造に使用
される。
【００３４】 図１は、稜線１４間にある再配列された面の非常に浅い溝１８をもった基板１
６の量子稜線１４上に付着した量子細線１２を有する本発明の一部浅い溝−量子
細線−量子稜線生成物１０を示す。簡単のために生成物の一部のみが示されてい
る。例として、金が超高抵抗率(1 1 4) シリコンの原子稜線上に傾斜して付着さ
れている。そのシリコンは、約１０5 オーム・ｃｍの抵抗率を与えるために、Ａ
ｕまたはＺｎのどちらかの深いアクセプターと略等しい濃度をもつ浅いＡｓドナ
ーを、拡散によって相殺させることによって製造される。もし、図１に示された
ようなＡｕ量子細線が(1 1 4) 面に典型的な10Åの幅、20Åの平均高、および16
.3Åのピッチをもち、そのＡｕがバルクのＡｕの抵抗率をもつとすれば、量子稜
線に平行な方向に沿ったそのＡｕの抵抗／面積は約20オーム／面積であるべきで
あることを簡単に示すことができる。高抵抗性Ｓｉの抵抗は約２×１０６オーム
／面積である。こうして、たとえ、そのような細いＡｕ筋に対しては略典型的な
バルクＡｕよりも１００倍大きい抵抗率を超細いＡｕ細線がもつとしても、その
Ａｕ層は伝導性が優位を占める。また、その抵抗は、約6.3 Åの細線間の横方向
のギャップはほとんどトンネル効果を許さないであろうから、量子細線に垂直方
向に沿ってより高くなるべきである。
６の量子稜線１４上に付着した量子細線１２を有する本発明の一部浅い溝−量子
細線−量子稜線生成物１０を示す。簡単のために生成物の一部のみが示されてい
る。例として、金が超高抵抗率(1 1 4) シリコンの原子稜線上に傾斜して付着さ
れている。そのシリコンは、約１０5 オーム・ｃｍの抵抗率を与えるために、Ａ
ｕまたはＺｎのどちらかの深いアクセプターと略等しい濃度をもつ浅いＡｓドナ
ーを、拡散によって相殺させることによって製造される。もし、図１に示された
ようなＡｕ量子細線が(1 1 4) 面に典型的な10Åの幅、20Åの平均高、および16
.3Åのピッチをもち、そのＡｕがバルクのＡｕの抵抗率をもつとすれば、量子稜
線に平行な方向に沿ったそのＡｕの抵抗／面積は約20オーム／面積であるべきで
あることを簡単に示すことができる。高抵抗性Ｓｉの抵抗は約２×１０６オーム
／面積である。こうして、たとえ、そのような細いＡｕ筋に対しては略典型的な
バルクＡｕよりも１００倍大きい抵抗率を超細いＡｕ細線がもつとしても、その
Ａｕ層は伝導性が優位を占める。また、その抵抗は、約6.3 Åの細線間の横方向
のギャップはほとんどトンネル効果を許さないであろうから、量子細線に垂直方
向に沿ってより高くなるべきである。
【００３５】 たぶん、量子稜線表面上の金属の斜め蒸着のより重要な応用は、10から15 Åの非常に薄いゲート酸化物上への浅い角度でＡｌが蒸着された場合に生じ、そ
の表面は、著しく再配列された(5 5 12)表面を模写している。もし、サンプルが
、蒸着の間に回転されないのならば、図３に示されたような量子細線のゲート金
属は、500 Å以上の付着後に連続するフィルムへ橋渡しをするだろう。しかしが
ら、酸化面が良い金属接触を持っている領域で、局所的な電界をより高くさせる
ゲート接触における原子幅のギャップがあるであろう。これは、酸化された(5 5
12)ウェハの反転層に、インタフェースを通して連続的に各15.7，15.7および22
.1Åごとの厚さで強い起伏を引き起こすだろう。重要なポイントは、この応用で
の蒸着前には、初期のＳｉＯ2 ：Ｓｉ表面のエッチングまたは成長はないという
点である。
の表面は、著しく再配列された(5 5 12)表面を模写している。もし、サンプルが
、蒸着の間に回転されないのならば、図３に示されたような量子細線のゲート金
属は、500 Å以上の付着後に連続するフィルムへ橋渡しをするだろう。しかしが
ら、酸化面が良い金属接触を持っている領域で、局所的な電界をより高くさせる
ゲート接触における原子幅のギャップがあるであろう。これは、酸化された(5 5
12)ウェハの反転層に、インタフェースを通して連続的に各15.7，15.7および22
.1Åごとの厚さで強い起伏を引き起こすだろう。重要なポイントは、この応用で
の蒸着前には、初期のＳｉＯ2 ：Ｓｉ表面のエッチングまたは成長はないという
点である。
【００３６】 他の応用に対し量子稜線を製造するためには、基板は、真空システムから除去
されてエッチングされる。例えば、ＳＡＬＡＳ基板は、基板原子の数層が浅い溝
から除去され量子細線が稜線に対してエッチング用マスクとして役に立つように
、エチレン・ジアミン（ＥＤＡ）および水（54容量％ＥＤＡ）（またはＫＯＨ水
溶液の50重量％）のような好ましい溶液によってエッチングされるのが良い。エ
ッチングされた溝は、10から1000 Åの深さをもつのが良い。その基板がＳｉ(5
5 12)の場合には、横方向のエッチングが縦方向のエッチングよりも著しく遅く なるように、その傾斜した溝の壁は｛1 1 １｝の近傍である。湿式の化学的腐食
液を使用する代わりに、エッチングは、ＭＢＥシステムにおける自然位で適当に
方向付けられたイオン衝撃、または独立のシステムにおけるプラズマエッチング
を使用することによってなしとげることができる。Ｓｉ(5 5 12)のエッチングに
関しては、これらの乾式エッチング処理の１つは、(5 5 12)または(1 1 4) 表面
のどちらかに関して90°よりも非常に小さい角度にエッチングの深さを制限する
かもしれない溝の１壁上の｛1 1 1 ｝平面の遅い化学エッチングの１つの限定な
しに、一般により深い溝を導くだろう。
されてエッチングされる。例えば、ＳＡＬＡＳ基板は、基板原子の数層が浅い溝
から除去され量子細線が稜線に対してエッチング用マスクとして役に立つように
、エチレン・ジアミン（ＥＤＡ）および水（54容量％ＥＤＡ）（またはＫＯＨ水
溶液の50重量％）のような好ましい溶液によってエッチングされるのが良い。エ
ッチングされた溝は、10から1000 Åの深さをもつのが良い。その基板がＳｉ(5
5 12)の場合には、横方向のエッチングが縦方向のエッチングよりも著しく遅く なるように、その傾斜した溝の壁は｛1 1 １｝の近傍である。湿式の化学的腐食
液を使用する代わりに、エッチングは、ＭＢＥシステムにおける自然位で適当に
方向付けられたイオン衝撃、または独立のシステムにおけるプラズマエッチング
を使用することによってなしとげることができる。Ｓｉ(5 5 12)のエッチングに
関しては、これらの乾式エッチング処理の１つは、(5 5 12)または(1 1 4) 表面
のどちらかに関して90°よりも非常に小さい角度にエッチングの深さを制限する
かもしれない溝の１壁上の｛1 1 1 ｝平面の遅い化学エッチングの１つの限定な
しに、一般により深い溝を導くだろう。
【００３７】 図２は、稜線２４間にエッチングされた深い溝２８をもつ基板２６の量子稜線
２４上に付着した量子細線２２をもつ本発明の一部の深い溝−量子細線−量子稜
線生成物２０を示す。簡単のために、生成物２０の一部のみが示されている。図
３は、量子稜線３４間にエッチングされた深い溝３８をもつ基板３６の量子稜線
３４上に付着した量子細線３２をもつ本発明の一部の深い溝−量子細線−量子稜
線生成物３０を示す。生成物３０においては量子細線３２が稜線３４上に或る角
度、即ち細線３２の１つからの針が他の１つの細線３２に延長したとき電橋を形
成するような角度で、沈着している。簡単のために生成物３０の一部のみが示さ
れている。
２４上に付着した量子細線２２をもつ本発明の一部の深い溝−量子細線−量子稜
線生成物２０を示す。簡単のために、生成物２０の一部のみが示されている。図
３は、量子稜線３４間にエッチングされた深い溝３８をもつ基板３６の量子稜線
３４上に付着した量子細線３２をもつ本発明の一部の深い溝−量子細線−量子稜
線生成物３０を示す。生成物３０においては量子細線３２が稜線３４上に或る角
度、即ち細線３２の１つからの針が他の１つの細線３２に延長したとき電橋を形
成するような角度で、沈着している。簡単のために生成物３０の一部のみが示さ
れている。
【００３８】 本発明の量子構造生成物は、図１２に示されるようにＭＯＳＦＥＴを形成 するために使用されていても良い。本発明の(1 1 4) 表面に酸化されたゲートの
起伏の境界線は、16.3Åである。ソースとドレイン間の100 以上の起伏のうち３
つのみが示されている。反転層は、最大の電場をもつゲート金属下のポイントで
縞模様を形成するだろう。ｎＭＯＳＦＥＴの電子は、ソースからドレインへ量子
トンネル効果によって移動することができる。(1 1 4) デバイスに対するＩ−Ｖ
特性が図１３に示されている。この特性は、より大きな数字(2000 Åで分けられ
た1000Å）をもつＥ線リソグラフィーによって製造された同じ低温（＜4 °Ｋ）
ＭＯＳＦＥＴに対して予想されている。図１３の負抵抗の領域は、マイクロ波の
優れた発振器であるが、集積回路内に発振を引き起こすだろう。このブラッグの
法則の発振は幾何学的なＳまたはＤの変形または種々のタイプの注入によって抑
制されるだろう。集積回路にとって、図１４のプラトーはたぶん好ましいＩ−Ｖ
特性であり、これらは、(5 5 12)ＭＯＳＦＥＴまたは(1 1 4) 表面上の種々の−
Ｄ幅の変形によって、達成することができる。もし、そのようなＩ−Ｖ特性が得
られたならば、室温付近または以上での電力消費の100×縮率はＶ２ ／Ｒで与え
られるので、約0.3 Ｖ（現状のＭＯＳＦＥＴに関してなされたような3 Ｖ近傍の
室温の近傍というよりもむしろ）で最初のプラトーで操作することによって得る
ことができる。
起伏の境界線は、16.3Åである。ソースとドレイン間の100 以上の起伏のうち３
つのみが示されている。反転層は、最大の電場をもつゲート金属下のポイントで
縞模様を形成するだろう。ｎＭＯＳＦＥＴの電子は、ソースからドレインへ量子
トンネル効果によって移動することができる。(1 1 4) デバイスに対するＩ−Ｖ
特性が図１３に示されている。この特性は、より大きな数字(2000 Åで分けられ
た1000Å）をもつＥ線リソグラフィーによって製造された同じ低温（＜4 °Ｋ）
ＭＯＳＦＥＴに対して予想されている。図１３の負抵抗の領域は、マイクロ波の
優れた発振器であるが、集積回路内に発振を引き起こすだろう。このブラッグの
法則の発振は幾何学的なＳまたはＤの変形または種々のタイプの注入によって抑
制されるだろう。集積回路にとって、図１４のプラトーはたぶん好ましいＩ−Ｖ
特性であり、これらは、(5 5 12)ＭＯＳＦＥＴまたは(1 1 4) 表面上の種々の−
Ｄ幅の変形によって、達成することができる。もし、そのようなＩ−Ｖ特性が得
られたならば、室温付近または以上での電力消費の100×縮率はＶ２ ／Ｒで与え
られるので、約0.3 Ｖ（現状のＭＯＳＦＥＴに関してなされたような3 Ｖ近傍の
室温の近傍というよりもむしろ）で最初のプラトーで操作することによって得る
ことができる。
【００３９】 基板上に量子細線を付着する唯一の好ましい方法が詳細に上述されたけれど
も、他の方法もまた採用されても良い。例えば、量子細線は、斜め蒸着およびそ
の後の湿式および乾式のエッチングがその後になされる超高真空（ＵＨＶ）での
高温クリーニングを使用して形成することができる。量子細線を形成するための
他の方法は、ポテンシャル下の付着（ＵＰＤ）およびそれに続くエッチングを用
いる電気化学付着を使用することである。さらに他の方法は、それに続く付着ま
たはエッチング処理に影響を与えるために基板上にＣｄ，Ａｇ，Ｃｕまたは他の
物質を使用することである。さらに他の方法は、他の付着またはエッチングが続
く基板上の特別の結合位置に付着させるために、アルカン・チオールまたはシラ
ンを使用するものである。さらに採用可能な他の方法は、高湾曲の原子稜線上の
電界増倍金属有機付着である。
も、他の方法もまた採用されても良い。例えば、量子細線は、斜め蒸着およびそ
の後の湿式および乾式のエッチングがその後になされる超高真空（ＵＨＶ）での
高温クリーニングを使用して形成することができる。量子細線を形成するための
他の方法は、ポテンシャル下の付着（ＵＰＤ）およびそれに続くエッチングを用
いる電気化学付着を使用することである。さらに他の方法は、それに続く付着ま
たはエッチング処理に影響を与えるために基板上にＣｄ，Ａｇ，Ｃｕまたは他の
物質を使用することである。さらに他の方法は、他の付着またはエッチングが続
く基板上の特別の結合位置に付着させるために、アルカン・チオールまたはシラ
ンを使用するものである。さらに採用可能な他の方法は、高湾曲の原子稜線上の
電界増倍金属有機付着である。
【００４０】 他の応用として、量子細線は、王水、ＫＣＮまたは他の従来からの化学的除
去方法のいずれかによって除去される。結果として生じた深い溝が付けられた量
子稜線生成物はＭＯＳＦＥＴ組み立てサイクルで使用される。この観点から、Ｍ
ＯＳＦＥＴにおける使用のためには、例えば、稜線をシリコン窒化物または他の
溶解可能な物質で稜線を覆うことによって、基板は通常のウェハのように扱われ
る。但し、ゲート誘電体が形成されるまで量子稜線表面を維持するために酸化工
程および他の工程が意図される。製造工程において、多数の厚い酸化物およびソ
ース、ドレインの添加および拡散工程が完成した後、ゲート酸化領域でのみ、稜
線生成工程が行われても良い。天然酸化物を除去するために1150°Ｃでの短い超
高真空熱処理方法がこれらの工程のいくつかで問題を引き起こすかもしれない。
このような環境で、低温でのイオン衝撃が、ウェハを浄化するために使用され、
それに続く工程のために(1 1 X) 表面の再配列を引き起こすだろう。
去方法のいずれかによって除去される。結果として生じた深い溝が付けられた量
子稜線生成物はＭＯＳＦＥＴ組み立てサイクルで使用される。この観点から、Ｍ
ＯＳＦＥＴにおける使用のためには、例えば、稜線をシリコン窒化物または他の
溶解可能な物質で稜線を覆うことによって、基板は通常のウェハのように扱われ
る。但し、ゲート誘電体が形成されるまで量子稜線表面を維持するために酸化工
程および他の工程が意図される。製造工程において、多数の厚い酸化物およびソ
ース、ドレインの添加および拡散工程が完成した後、ゲート酸化領域でのみ、稜
線生成工程が行われても良い。天然酸化物を除去するために1150°Ｃでの短い超
高真空熱処理方法がこれらの工程のいくつかで問題を引き起こすかもしれない。
このような環境で、低温でのイオン衝撃が、ウェハを浄化するために使用され、
それに続く工程のために(1 1 X) 表面の再配列を引き起こすだろう。
【００４１】 図４は、Ｓｉの(5 5 12)基板上に形成された量子溝４４によって分けられた
量子稜線４２をもつ一部の深い溝−量子稜線生成物４０を示す。図４に示された
量子稜線生成物４０には、溝４４が種々の幅をもち、この種々の幅のパターンは
、生成物４０を通して繰り返されているけれども、本発明の量子稜線は、すべて
同一の幅の溝をもつだろう。この規則性は、(1 1 4) 表面に対して図５に示され
ている。図５は、本発明の深い溝−量子稜線生成物５０の一部を示すものであり
、その生成物にあるいくつかの溝５２は、有機分子、フラーレン（バッキー）ボ
ール、またはフラーレン・チューブのような物体５４で満たされている。その物
体５４は、生成物５０の応用に依存する１以上の溝５２の一部または全部を満た
しても良い。溝５２は、約３２Åの深さである。長い鎖状の有機物質が本発明の
溝に置かれた場合には、溝のサイズは、特定の径の分子を保持するための特定の
幅をもつように選ばれるようにするのが良い。溝の両側にある稜線は、横方向の
原子の動作を可能とするために細く、または、溝に剛性を供給する程度に厚い１
５の単一チャネル壁厚程度に厚いものであっても良い。生成物５０は、Ｓｉ(1 1
4) 基板５６に形成されたものであるけれども、「満たされた溝」生成物は、Ｓ
ｉ(5 5 12)基板から製造されるのが良い。
量子稜線４２をもつ一部の深い溝−量子稜線生成物４０を示す。図４に示された
量子稜線生成物４０には、溝４４が種々の幅をもち、この種々の幅のパターンは
、生成物４０を通して繰り返されているけれども、本発明の量子稜線は、すべて
同一の幅の溝をもつだろう。この規則性は、(1 1 4) 表面に対して図５に示され
ている。図５は、本発明の深い溝−量子稜線生成物５０の一部を示すものであり
、その生成物にあるいくつかの溝５２は、有機分子、フラーレン（バッキー）ボ
ール、またはフラーレン・チューブのような物体５４で満たされている。その物
体５４は、生成物５０の応用に依存する１以上の溝５２の一部または全部を満た
しても良い。溝５２は、約３２Åの深さである。長い鎖状の有機物質が本発明の
溝に置かれた場合には、溝のサイズは、特定の径の分子を保持するための特定の
幅をもつように選ばれるようにするのが良い。溝の両側にある稜線は、横方向の
原子の動作を可能とするために細く、または、溝に剛性を供給する程度に厚い１
５の単一チャネル壁厚程度に厚いものであっても良い。生成物５０は、Ｓｉ(1 1
4) 基板５６に形成されたものであるけれども、「満たされた溝」生成物は、Ｓ
ｉ(5 5 12)基板から製造されるのが良い。
【００４２】 Ｃ６０単結晶にアルカリ金属の少量を拡散することによって37Ｋまでに達する
臨界温度Ｔｃで、Ｃ６０超伝導が既に実証されている。変形可能な10Å径のＣ６ ０ またはより小さいＣ３６分子を本発明の9.4 から12.6Å幅の溝に付着しそれか
ら溝へアルカリ金属を拡散することが可能である（図５参照）。Ｃ６０またはよ
り小さいＣ３６は高度に変形可能な壁に準密集状態で詰められるのであるから、
これはほとんど確かに、たぶん約77°Ｋより高いより高温のＴｃをもった超伝導
を生じさせるであろう。それ故に、本発明の量子構造生成物は、低温での集積回
路の操作のための０損失の接続システムの生成を可能にするだろう。
臨界温度Ｔｃで、Ｃ６０超伝導が既に実証されている。変形可能な10Å径のＣ６ ０ またはより小さいＣ３６分子を本発明の9.4 から12.6Å幅の溝に付着しそれか
ら溝へアルカリ金属を拡散することが可能である（図５参照）。Ｃ６０またはよ
り小さいＣ３６は高度に変形可能な壁に準密集状態で詰められるのであるから、
これはほとんど確かに、たぶん約77°Ｋより高いより高温のＴｃをもった超伝導
を生じさせるであろう。それ故に、本発明の量子構造生成物は、低温での集積回
路の操作のための０損失の接続システムの生成を可能にするだろう。
【００４３】 本発明の量子頂上生成物を製造するためには、上述の量子稜線工程は、量子細
線が量子稜線に付着された後、または、溝のイオンエッチングまたは湿式エッチ
ングの後に、少し中断されるかもしれない。より短期のエッチングを使用すれば
、量子細線の部分から物質を除去することによって量子ドットを形成することに
役に立つ少量の表面盛り上げを表面に与えながら、その長手方向に沿って量子細
線をそっくりそのままにしておくであろう。量子細線を「切断」するために量子
細線の部分から物質を除去する好ましい方法は、量子細線を切断するために第２
の単結晶を使用することである。このようにして、第２のウェハは規則的に間隔
をおいた量子稜線を、上述したような汚れていない新しい薄層で覆われた浅い溝
表面（量子細線を付着する前）、または本発明のどちらかというと深い溝−量子
稜線生成物を形成する工程を通過したもののどちらかにもっている。好ましい方
法では、第１のウェハ上にある量子細線を切断するために使用する前に、深い溝
の第２の「原子クッキーの抜き型」ウェハから量子細線物質を除去する。
線が量子稜線に付着された後、または、溝のイオンエッチングまたは湿式エッチ
ングの後に、少し中断されるかもしれない。より短期のエッチングを使用すれば
、量子細線の部分から物質を除去することによって量子ドットを形成することに
役に立つ少量の表面盛り上げを表面に与えながら、その長手方向に沿って量子細
線をそっくりそのままにしておくであろう。量子細線を「切断」するために量子
細線の部分から物質を除去する好ましい方法は、量子細線を切断するために第２
の単結晶を使用することである。このようにして、第２のウェハは規則的に間隔
をおいた量子稜線を、上述したような汚れていない新しい薄層で覆われた浅い溝
表面（量子細線を付着する前）、または本発明のどちらかというと深い溝−量子
稜線生成物を形成する工程を通過したもののどちらかにもっている。好ましい方
法では、第１のウェハ上にある量子細線を切断するために使用する前に、深い溝
の第２の「原子クッキーの抜き型」ウェハから量子細線物質を除去する。
【００４４】 第２のウェハは、第１のウェハの基板に垂直に（または他の特定の角度で）整
列され、それから、注意深く第１のウェハの表面に押しつけられる。ウェハは他
の円形のウェハの平坦な底縁と先ず接触することによって横方向の大きな変位な
しに相互に接触させ、それから本を閉じるように自重で閉ざさせている。２つの
表面間のファン・デル・ワース力が、ウェハの横方向の変位がないように結合工
程を完了する。量子細線が完全に切断されたことを確実にするためには、ウェハ
・サンドウィッチ上に重量をかけるのが良い。この結合工程は、例えば、空気中
で、不活性ガス中で、真空中で、または、イオンを消去した水、希薄なＨＦ、ア
ルコールまたは他の化学薬品のような液体中で、通常の方法によって達成される
ことができる。量子ドットを製造するために好ましい周辺溶液は希薄なＨＦであ
る。
列され、それから、注意深く第１のウェハの表面に押しつけられる。ウェハは他
の円形のウェハの平坦な底縁と先ず接触することによって横方向の大きな変位な
しに相互に接触させ、それから本を閉じるように自重で閉ざさせている。２つの
表面間のファン・デル・ワース力が、ウェハの横方向の変位がないように結合工
程を完了する。量子細線が完全に切断されたことを確実にするためには、ウェハ
・サンドウィッチ上に重量をかけるのが良い。この結合工程は、例えば、空気中
で、不活性ガス中で、真空中で、または、イオンを消去した水、希薄なＨＦ、ア
ルコールまたは他の化学薬品のような液体中で、通常の方法によって達成される
ことができる。量子ドットを製造するために好ましい周辺溶液は希薄なＨＦであ
る。
【００４５】 それから、ウェハの束の縁に挿入された薄いくさびによって、液体中に未だあ
る間にウェハは分離され、再び、その分離（離脱）工程の間に横方向の変位がな
いように注意が払われる。金属で被覆されたウェハの底はそれから、５分間ＤＩ
水に浸され、この処理から得られた量子ドットを乱さないようにして乾かされる
。量子細線物質は、第２のウェハによって切断された領域から、完全に除去され
る必要はないが、量子細線の厚さの２、３の単層ＭＬは一般に単層の厚さの状態
に圧縮され、先行する電気的に連続する量子細線から横方向に絞られる。この絞
り工程は、一般に、原子的細線に沿って導電性を混乱させるのに十分であり、そ
れらを「量子ドット」に作り上げる。
る間にウェハは分離され、再び、その分離（離脱）工程の間に横方向の変位がな
いように注意が払われる。金属で被覆されたウェハの底はそれから、５分間ＤＩ
水に浸され、この処理から得られた量子ドットを乱さないようにして乾かされる
。量子細線物質は、第２のウェハによって切断された領域から、完全に除去され
る必要はないが、量子細線の厚さの２、３の単層ＭＬは一般に単層の厚さの状態
に圧縮され、先行する電気的に連続する量子細線から横方向に絞られる。この絞
り工程は、一般に、原子的細線に沿って導電性を混乱させるのに十分であり、そ
れらを「量子ドット」に作り上げる。
【００４６】 前述したように、ＨＦ中または希薄なＨＦ、またはＨＦとエタノールとの中で
の工程は、表面をＨ−不動態化した状態にしておくけれども、この状態はある応
用にとっては利益であるが、上記工程は、超高真空（ＵＨＶ）内と同様に、Ｎ２ ，Ａｒ，Ｈｅまたは他の不活性ガス中でなされることができる。量子細線がＢ ｅまたはＡｌのどちらかである場合には、希薄なＨＦ混合ガスが望ましい。上記
工程によって形成された典型的な量子ドットは10から5000個の原子を含むだろう
。
の工程は、表面をＨ−不動態化した状態にしておくけれども、この状態はある応
用にとっては利益であるが、上記工程は、超高真空（ＵＨＶ）内と同様に、Ｎ２ ，Ａｒ，Ｈｅまたは他の不活性ガス中でなされることができる。量子細線がＢ ｅまたはＡｌのどちらかである場合には、希薄なＨＦ混合ガスが望ましい。上記
工程によって形成された典型的な量子ドットは10から5000個の原子を含むだろう
。
【００４７】 本発明の量子頂上生成物を形成する工程は、浅い溝の量子頂上生成物を製造す
るためにこの時点で停止されるのが良い。このような生成物は、光変調機やディ
スプレイのための電界放射チップのような応用に役に立つ。電界放射機として、
リソグラフィー的に囲まれたグループにある多数の量子頂上は大きな配列の単一
放射領域を形成する。たとえ、非常に低い適用電圧でも、量子頂上の1 から10Å
の非常に小さい曲率の半径は、すべての頂上での非常に高い電界を保証する。
るためにこの時点で停止されるのが良い。このような生成物は、光変調機やディ
スプレイのための電界放射チップのような応用に役に立つ。電界放射機として、
リソグラフィー的に囲まれたグループにある多数の量子頂上は大きな配列の単一
放射領域を形成する。たとえ、非常に低い適用電圧でも、量子頂上の1 から10Å
の非常に小さい曲率の半径は、すべての頂上での非常に高い電界を保証する。
【００４８】 他の実施例では、浅い溝生成物は、3000 Åにまで達する最大の溝の深さをも つ深い溝−量子稜線生成物を形成するために上述されたようなエッチング技術を
使用して深い溝量子頂上を形成するためにエッチングが行われるだろう。そのよ
うな深い溝−量子ドット生成物は、量子金属酸化物電界効果型トランジスタ（Ｍ
ＯＳＦＥＴ）のような応用に使用できる。この場合、20Åの高さをもつ金属のな
い量子頂上、例えば、ゲート酸化物上に量子隆起を形成するために酸化されてい
ても良い。ゲート金属は、酸化物上で量子隆起のみと接触するような方法、例え
ば、量子稜線ＭＯＳＦＥＴで最初の方で議論したように、斜め蒸着、針を各隆起
上に形成し、それからゲート金属接触のための相互の橋渡しを行わせて、酸化物
上に量子隆起のみと接触するようにゲート金属が付着されている。ｐ型の基板上
に、量子隆起ゲート酸化物上への正のゲート電圧の印加は、酸化物のインターフ
ェースに非常に小さなｎ型反転領域の２次元格子の１種を生成される。反転領域
格子に関連するソースおよびドレインの位置Ｓ−Ｄは、結晶格子でのＸ線のブラ
ッグ伝導および反射の効果に似た電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ）を決定する。特定の
電圧（および付随する波長）では、電子は簡単にＳとＤとの間を通過する（高電
流）および他の電圧では、電子の強い反射がある（低電流）。種々のＳ−Ｄ接触
の組を使用することによって、電流の方向を変更することはＩ−Ｖ特性に、大き
な偏移を引き起こすであろう。これらは量子稜線をもつように製造されたＭＯＳ
ＦＥＴに関して、初期に議論されたＩ−Ｖ特性に似ているが、量子隆起ゲート酸
化物ＭＯＳＦＥＴは電流方向に関して非常に敏感である。
使用して深い溝量子頂上を形成するためにエッチングが行われるだろう。そのよ
うな深い溝−量子ドット生成物は、量子金属酸化物電界効果型トランジスタ（Ｍ
ＯＳＦＥＴ）のような応用に使用できる。この場合、20Åの高さをもつ金属のな
い量子頂上、例えば、ゲート酸化物上に量子隆起を形成するために酸化されてい
ても良い。ゲート金属は、酸化物上で量子隆起のみと接触するような方法、例え
ば、量子稜線ＭＯＳＦＥＴで最初の方で議論したように、斜め蒸着、針を各隆起
上に形成し、それからゲート金属接触のための相互の橋渡しを行わせて、酸化物
上に量子隆起のみと接触するようにゲート金属が付着されている。ｐ型の基板上
に、量子隆起ゲート酸化物上への正のゲート電圧の印加は、酸化物のインターフ
ェースに非常に小さなｎ型反転領域の２次元格子の１種を生成される。反転領域
格子に関連するソースおよびドレインの位置Ｓ−Ｄは、結晶格子でのＸ線のブラ
ッグ伝導および反射の効果に似た電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ）を決定する。特定の
電圧（および付随する波長）では、電子は簡単にＳとＤとの間を通過する（高電
流）および他の電圧では、電子の強い反射がある（低電流）。種々のＳ−Ｄ接触
の組を使用することによって、電流の方向を変更することはＩ−Ｖ特性に、大き
な偏移を引き起こすであろう。これらは量子稜線をもつように製造されたＭＯＳ
ＦＥＴに関して、初期に議論されたＩ−Ｖ特性に似ているが、量子隆起ゲート酸
化物ＭＯＳＦＥＴは電流方向に関して非常に敏感である。
【００４９】 上述した量子頂上工程における２つのウェハを分離する代わりに、２つのウェ
ハは互いに乾式または湿式結合のどちらかを使用して、純粋のシリコン結合基板
として（前述したような従来の金属除去溶液を用いて量子ドット物質を除去する
ことによって）、または、１または双方の基板が量子ドットをもったままにさせ
ても良い。これらの結合したウェハは、光放射ダイオード、または注入レーザー
、または垂直方向に（または他の角度で）結合した基板が、触媒目的のためのガ
ス浸透可能な結合として、または、水素雰囲気内において、結合した基板を加熱
することによってインタフェースにある酸化物を除去する方法として（それによ
って、電子工学または他の応用のための汚れのないシリコン−シリコンの結合を
得る）使用することができる。
ハは互いに乾式または湿式結合のどちらかを使用して、純粋のシリコン結合基板
として（前述したような従来の金属除去溶液を用いて量子ドット物質を除去する
ことによって）、または、１または双方の基板が量子ドットをもったままにさせ
ても良い。これらの結合したウェハは、光放射ダイオード、または注入レーザー
、または垂直方向に（または他の角度で）結合した基板が、触媒目的のためのガ
ス浸透可能な結合として、または、水素雰囲気内において、結合した基板を加熱
することによってインタフェースにある酸化物を除去する方法として（それによ
って、電子工学または他の応用のための汚れのないシリコン−シリコンの結合を
得る）使用することができる。
【００５０】 量子頂上上に量子ドットを形成することに加えて、本発明は、量子頂上上に形
成された量子ドットを提供する。このような量子ドット−量子稜線生成物は、本
発明の深い溝−量子細線生成物を使用しおよび量子頂上上への量子ドットの形成
のための上述したような量子稜線をもつ第２のウェハを使用することによる量子
細線を切断することによって形成されるようにしても良い。図６は、量子ドット
６２が量子稜線６４上に支持されている本発明の量子ドット−量子稜線生成物６
０を示す。量子稜線６４は、溝６６によって分けられている。簡単のために、稜
線の２つのみおよび量子ドット−量子稜線生成物の基板６８の一部のみが図６に
示されている。図６に示されたタイプの量子ドット−量子稜線生成物は、深い溝
−量子ドット−量子頂上生成物を形成するための前駆物質としてまたは量子ドッ
トによって保護されていない量子稜線の部分から基板物質をエッチングによる深
い溝−量子頂上生成物として使用されても良い。
成された量子ドットを提供する。このような量子ドット−量子稜線生成物は、本
発明の深い溝−量子細線生成物を使用しおよび量子頂上上への量子ドットの形成
のための上述したような量子稜線をもつ第２のウェハを使用することによる量子
細線を切断することによって形成されるようにしても良い。図６は、量子ドット
６２が量子稜線６４上に支持されている本発明の量子ドット−量子稜線生成物６
０を示す。量子稜線６４は、溝６６によって分けられている。簡単のために、稜
線の２つのみおよび量子ドット−量子稜線生成物の基板６８の一部のみが図６に
示されている。図６に示されたタイプの量子ドット−量子稜線生成物は、深い溝
−量子ドット−量子頂上生成物を形成するための前駆物質としてまたは量子ドッ
トによって保護されていない量子稜線の部分から基板物質をエッチングによる深
い溝−量子頂上生成物として使用されても良い。
【００５１】 本発明の量子稜線および量子ドットの製造は、ウェハ上の任意の位置に任意の
パターンが置かれることを可能とするという通常の意味で、「リソグラフィー」
ではない。しかしながら、実空間での「名ばかりの(1 1 X) 」ウェハ上の決定的
位置上に原子的に平坦な領域を導入することによって、良いリソグラフィー工程
の制約の大部分が満たされる。例えば、ｎＭＯＳおよびｐＭＯＳトランジスタの
最も決定的な領域はゲート領域である。非常に滑らかなくぼみまたは非常に滑ら
かな凸面を生成することによって、そのくぼみの底の近傍または凸面の頂点近傍
の原子的に平坦な領域を形成させることができる。
パターンが置かれることを可能とするという通常の意味で、「リソグラフィー」
ではない。しかしながら、実空間での「名ばかりの(1 1 X) 」ウェハ上の決定的
位置上に原子的に平坦な領域を導入することによって、良いリソグラフィー工程
の制約の大部分が満たされる。例えば、ｎＭＯＳおよびｐＭＯＳトランジスタの
最も決定的な領域はゲート領域である。非常に滑らかなくぼみまたは非常に滑ら
かな凸面を生成することによって、そのくぼみの底の近傍または凸面の頂点近傍
の原子的に平坦な領域を形成させることができる。
【００５２】 くぼみを生成する好ましい方法は、小さなエッチングによる孔（径が0.5 μｍ
）を導入した後、少し(2.5μm)だけウェハを薄くするために、ＫＯＨ：Ｈ２Ｏを
使用することである。この少量薄くすることで、エッチングしたくぼみは極めて
滑らかで、僅か0.18μm の矢をもった10μｍの径をもつ。くぼみの底近傍の表面
の質は、この非常に簡単な工程の後、ほぼ原子的に平坦である。この原子的に平
坦な領域は、通常の化学的研磨を行うＣＭＰ工程（化学機構的研磨工程）の小さ
な変更によって、および／または1150°Ｃで75分間ＵＨＶでサンプルを加熱する
ことによって拡張されても良い。大きな原子的に平坦な領域は、また、５分間95
0 °ＣでＡｒのイオン衝撃によってＵＨＶで形成されても良い。より誇張された
見方で短い（５分）ＣＭＰ工程の後の２つの異なったくぼみ領域が図７に示され
ている。引きつづき、好ましくは、ｎＭＯＳまたはｐＭＯＳトランジスタのゲー
ト領域を置くのに十分な大きさ以上の数μｍの幅および長さに原子的に平坦な領
域を拡張するために３分から５分の間ＵＨＶでＡｒイオン衝撃を続けるのが良い
。原子的に平坦な領域は、図７で濃いラインによって強調されている。図７は、
平坦な領域７５をもつくぼみ７４および平坦領域７７をもつ凸面領域７６をもつ
基板７２の断面図である。くぼみおよび凸面領域は、量子稜線方向に沿ってまた
は量子稜線に垂直または特定の応用では稜線に対して任意の角度で長方形である
。例えば、ソースおよびドレイン領域は、長さ方向に比較して非常に幅が広いが
、高い相互コンダクタンスには望ましい。
）を導入した後、少し(2.5μm)だけウェハを薄くするために、ＫＯＨ：Ｈ２Ｏを
使用することである。この少量薄くすることで、エッチングしたくぼみは極めて
滑らかで、僅か0.18μm の矢をもった10μｍの径をもつ。くぼみの底近傍の表面
の質は、この非常に簡単な工程の後、ほぼ原子的に平坦である。この原子的に平
坦な領域は、通常の化学的研磨を行うＣＭＰ工程（化学機構的研磨工程）の小さ
な変更によって、および／または1150°Ｃで75分間ＵＨＶでサンプルを加熱する
ことによって拡張されても良い。大きな原子的に平坦な領域は、また、５分間95
0 °ＣでＡｒのイオン衝撃によってＵＨＶで形成されても良い。より誇張された
見方で短い（５分）ＣＭＰ工程の後の２つの異なったくぼみ領域が図７に示され
ている。引きつづき、好ましくは、ｎＭＯＳまたはｐＭＯＳトランジスタのゲー
ト領域を置くのに十分な大きさ以上の数μｍの幅および長さに原子的に平坦な領
域を拡張するために３分から５分の間ＵＨＶでＡｒイオン衝撃を続けるのが良い
。原子的に平坦な領域は、図７で濃いラインによって強調されている。図７は、
平坦な領域７５をもつくぼみ７４および平坦領域７７をもつ凸面領域７６をもつ
基板７２の断面図である。くぼみおよび凸面領域は、量子稜線方向に沿ってまた
は量子稜線に垂直または特定の応用では稜線に対して任意の角度で長方形である
。例えば、ソースおよびドレイン領域は、長さ方向に比較して非常に幅が広いが
、高い相互コンダクタンスには望ましい。
【００５３】 量子稜線ＭＯＳＦＥＴの興味ある変形は、ＳおよびＤ領域が垂直方向よりもむ
しろ量子稜線に平行な方向に沿ってｎＭＯＳにおける電子（又はｐＭＯＳのホー
ル）を伝導させるものである。非常に狭いゲート稜線の下でのキャリヤーの「量
子的制限」は、できる限り良い有効光放射と、異常に高い移動度を導く。低温で
は、隣接する反転層およびバルク領域、特に、不純物を濃く添加した基板の薄い
空乏領域を通して特に活動する電子およびホールの逆流による臨界電圧でのエキ
シトン秩序の一種により、超伝導相が存在するかもしれない。
しろ量子稜線に平行な方向に沿ってｎＭＯＳにおける電子（又はｐＭＯＳのホー
ル）を伝導させるものである。非常に狭いゲート稜線の下でのキャリヤーの「量
子的制限」は、できる限り良い有効光放射と、異常に高い移動度を導く。低温で
は、隣接する反転層およびバルク領域、特に、不純物を濃く添加した基板の薄い
空乏領域を通して特に活動する電子およびホールの逆流による臨界電圧でのエキ
シトン秩序の一種により、超伝導相が存在するかもしれない。
【００５４】 図８および図９は、本発明の量子稜線および量子細線を形成するための他の方
法を示す。図８は、一連の段地８２および８４をもつ段地状にされた基板８０を
示す。量子細線物質８７、８８は、図の左側から傾め蒸着による付着によって、
段地８２、８４の階段状の縁に対して付着されている。段地８４は、曲がった縁
をもち、したがって、量子細線物質８８は、曲がった形態で付着されている。図
９は、、基板９８上で溝９６によって分けられた、真っ直ぐな細線９２および稜
線９３（図９には、その内の１つのみが示されている）および曲がった細線９４
および稜線９５（図９には、その内の１つのみが示されている）をもつ量子細線
−量子稜線生成物９０を示す。生成物９０は、他の量子構造生成物を製造するた
めの方法において上述したような量子細線物質によって保護されていない、図８
中の基板８０の部分をエッチングして除去することによって形成できる。図９に
示された量子細線−量子稜線生成物は、量子稜線生成物、量子細線生成物および
量子ドット生成物を形成するために、前述した方法と同様の方法を用いて、使用
することができる。
法を示す。図８は、一連の段地８２および８４をもつ段地状にされた基板８０を
示す。量子細線物質８７、８８は、図の左側から傾め蒸着による付着によって、
段地８２、８４の階段状の縁に対して付着されている。段地８４は、曲がった縁
をもち、したがって、量子細線物質８８は、曲がった形態で付着されている。図
９は、、基板９８上で溝９６によって分けられた、真っ直ぐな細線９２および稜
線９３（図９には、その内の１つのみが示されている）および曲がった細線９４
および稜線９５（図９には、その内の１つのみが示されている）をもつ量子細線
−量子稜線生成物９０を示す。生成物９０は、他の量子構造生成物を製造するた
めの方法において上述したような量子細線物質によって保護されていない、図８
中の基板８０の部分をエッチングして除去することによって形成できる。図９に
示された量子細線−量子稜線生成物は、量子稜線生成物、量子細線生成物および
量子ドット生成物を形成するために、前述した方法と同様の方法を用いて、使用
することができる。
【００５５】 図１０および１１は、本発明の量子稜線および細線を形成するための他の方法
を示す。図１０は一連の段地をもつ段地化された基板１００であって、その内２
つの段地１０２および１０４のみを第１０図に示す。量子細線物質１０６は、段
地１０２および１０４の二重の階段状の縁に対し、図の右側から斜め蒸着によっ
て付着されている。図１１は、量子稜線１１４の上端に量子細線をもつ量子細線
−量子稜線生成物１１０を示す。量子稜線１１４の両側は、溝１１６および１１
８である。生成物１１０は、他の量子構造生成物を製造するための方法において
上述したような量子細線物質によって保護されていない図１０に示された基板１
００の部分をエッチングで除去することによって形成できる。段地１０２は、図
１０の段地１０４よりもより高いので、溝１１６は、図１１の溝１１８よりも高
い。図１１に示された量子細線−量子稜線生成物は、量子稜線生成物、量子細線
生成物および量子ドット生成物を、このような生成物を形成するために前述した
方法と同様な方法を使用して、形成するために使用できる。
を示す。図１０は一連の段地をもつ段地化された基板１００であって、その内２
つの段地１０２および１０４のみを第１０図に示す。量子細線物質１０６は、段
地１０２および１０４の二重の階段状の縁に対し、図の右側から斜め蒸着によっ
て付着されている。図１１は、量子稜線１１４の上端に量子細線をもつ量子細線
−量子稜線生成物１１０を示す。量子稜線１１４の両側は、溝１１６および１１
８である。生成物１１０は、他の量子構造生成物を製造するための方法において
上述したような量子細線物質によって保護されていない図１０に示された基板１
００の部分をエッチングで除去することによって形成できる。段地１０２は、図
１０の段地１０４よりもより高いので、溝１１６は、図１１の溝１１８よりも高
い。図１１に示された量子細線−量子稜線生成物は、量子稜線生成物、量子細線
生成物および量子ドット生成物を、このような生成物を形成するために前述した
方法と同様な方法を使用して、形成するために使用できる。
【００５６】 本発明の量子稜線は、好ましくは、 3から594 Åの幅をもつ。中心線−中心線
の間隔、隣接する量子稜線の各対に対する「ピッチ」は好ましくは5.4 から600
Åであり、最も好ましくは9.4 から54Åである。本発明の溝は好ましくは 4から
30000 Åの深さをもつ。好ましい溝の深さに対する下限 4Åは、その長手方向に
沿ったＳｉ基板の再配列された表面の溝から単一の原子列が除去されると仮定す
ることによって選ばれた。もし原子が、再配列された表面が除去されないならば
、再配列された表面上にある最も深いくぼみは一般的に、Ｓｉ(5 5 12)に対して
は約 3Åであり、Ｓｉ(1 1 4) に対しては約 2Åである。表面起伏のこの小さい
量（ 4Å）はある応用には役に立つであろう。Ｓｉ(1 1 3) に対しては6.4 Åで
ありＳｉ(1 1 0) に対しては5.4 Åのピッチが可能であり、量子細線の間隔にと
って役に立つ。しかしながら、もし原子が6.4 Åの２チャネル壁の厚さから１原
子が除去されるならば、溝を生成しようとするためには、その壁は崩壊しやすい
。このようにして、基板上の溝が深められる場合は、量子稜線間の好ましいピッ
チは9.4 Åであり、それによって、6.3 Å、これは一般に 6Åに端数が丸められ
るが、程度の小さい幅をもつ二重チャネルの幅の溝がエッチングされる（または
、イオン衝撃を与える）ことを可能にする。本発明の溝は好ましくは、幅が 6Å
から51Åである。稜線または頂上間にある溝がエッチングされる、本発明の量子
構造生成物にとって、溝は、好ましくは 4から30000 Åの深さをもつ。6 から51
Åの幅をもつ溝にとって、溝および稜線の安定性を維持するためには、好ましく
は、深さは、4 から3000 Åである。
の間隔、隣接する量子稜線の各対に対する「ピッチ」は好ましくは5.4 から600
Åであり、最も好ましくは9.4 から54Åである。本発明の溝は好ましくは 4から
30000 Åの深さをもつ。好ましい溝の深さに対する下限 4Åは、その長手方向に
沿ったＳｉ基板の再配列された表面の溝から単一の原子列が除去されると仮定す
ることによって選ばれた。もし原子が、再配列された表面が除去されないならば
、再配列された表面上にある最も深いくぼみは一般的に、Ｓｉ(5 5 12)に対して
は約 3Åであり、Ｓｉ(1 1 4) に対しては約 2Åである。表面起伏のこの小さい
量（ 4Å）はある応用には役に立つであろう。Ｓｉ(1 1 3) に対しては6.4 Åで
ありＳｉ(1 1 0) に対しては5.4 Åのピッチが可能であり、量子細線の間隔にと
って役に立つ。しかしながら、もし原子が6.4 Åの２チャネル壁の厚さから１原
子が除去されるならば、溝を生成しようとするためには、その壁は崩壊しやすい
。このようにして、基板上の溝が深められる場合は、量子稜線間の好ましいピッ
チは9.4 Åであり、それによって、6.3 Å、これは一般に 6Åに端数が丸められ
るが、程度の小さい幅をもつ二重チャネルの幅の溝がエッチングされる（または
、イオン衝撃を与える）ことを可能にする。本発明の溝は好ましくは、幅が 6Å
から51Åである。稜線または頂上間にある溝がエッチングされる、本発明の量子
構造生成物にとって、溝は、好ましくは 4から30000 Åの深さをもつ。6 から51
Åの幅をもつ溝にとって、溝および稜線の安定性を維持するためには、好ましく
は、深さは、4 から3000 Åである。
【００５７】 本発明の量子頂上は、約 3から594 Åの少なくとも１方向に沿った幅をもつ。
隣接する量子頂上の各対に対する中心線−中心線の間隔または「ピッチ」は、好
ましくは、少なくとも１方向に沿っては5.4 から600 Åであり、最も好ましくは
、少なくとも１方向に沿って9.4 から54Åである。量子稜線の両側にある溝に関
して、本発明の量子ドットを囲む溝は、好ましくは、 4から30000 Åの深さおよ
び 6Åから597 Åの幅をもつ。頂上の間の溝がエッチングされる本発明の量子構
造生成物にとって、溝は好ましくは 4から30000 Åの深さをもつ。 6から51Åの
幅をもつ溝にとって、溝の安定性を維持するためには、望ましい深さは、 4から
3000Åである。
隣接する量子頂上の各対に対する中心線−中心線の間隔または「ピッチ」は、好
ましくは、少なくとも１方向に沿っては5.4 から600 Åであり、最も好ましくは
、少なくとも１方向に沿って9.4 から54Åである。量子稜線の両側にある溝に関
して、本発明の量子ドットを囲む溝は、好ましくは、 4から30000 Åの深さおよ
び 6Åから597 Åの幅をもつ。頂上の間の溝がエッチングされる本発明の量子構
造生成物にとって、溝は好ましくは 4から30000 Åの深さをもつ。 6から51Åの
幅をもつ溝にとって、溝の安定性を維持するためには、望ましい深さは、 4から
3000Åである。
【００５８】 本発明の量子細線および量子ドットは、好ましくは、金属のような導電性物質
で作られる。１以上の量子細線が１以上の量子稜線上に支持されている本発明の
量子構造生成物にとって、量子細線は好ましくは、 3から594 Åの幅をもつ。１
つ以上の量子細線が１つ以上の量子稜線上に支持されているような本発明の量子
構造物には、量子細線の巾が３乃至594Åであるのが好ましい。量子ドットが１ 以上の量子頂上に支持されている本発明の量子構造生成物にとって、量子ドット
は少なくとも１方向について 3から594 Åの幅をもつのが好ましい。 6Åより下
では、導電性は非常に悪くなり、100 Åより上では、狭い（例えば、 3から 6Å
の幅）細線は量子稜線および頂上から裂ける傾向にあるから、量子細線および量
子ドットにとっての好ましい厚さは、 6から100 Åである。他方、一時的なエッ
チングとして、付着された物質の有用な厚さは、 3Å程度の小ささであり、この
大きさは、１単層（ＭＬ）の厚さのオーダーである。
で作られる。１以上の量子細線が１以上の量子稜線上に支持されている本発明の
量子構造生成物にとって、量子細線は好ましくは、 3から594 Åの幅をもつ。１
つ以上の量子細線が１つ以上の量子稜線上に支持されているような本発明の量子
構造物には、量子細線の巾が３乃至594Åであるのが好ましい。量子ドットが１ 以上の量子頂上に支持されている本発明の量子構造生成物にとって、量子ドット
は少なくとも１方向について 3から594 Åの幅をもつのが好ましい。 6Åより下
では、導電性は非常に悪くなり、100 Åより上では、狭い（例えば、 3から 6Å
の幅）細線は量子稜線および頂上から裂ける傾向にあるから、量子細線および量
子ドットにとっての好ましい厚さは、 6から100 Åである。他方、一時的なエッ
チングとして、付着された物質の有用な厚さは、 3Å程度の小ささであり、この
大きさは、１単層（ＭＬ）の厚さのオーダーである。
【００５９】 本発明の基板の物質は、好ましくは、金属、有機化合物等のような単結晶物質
で製造される。多くの応用に対して、好ましい基板は、Ｓｉのような半導体物質
、ＧａＡｓ，ＩｎＳｂ，ＢＮ等のような第III族−第Ｖ族半導体物質である。多 数の応用にとって、シリコンは最も好ましい基板物質である。斜め蒸着、化学蒸
着法（ＣＶＤ）、および電気化学のような、基板上に付着質を付着させる為に使
用される処理は、ナノスケールの基板の表面構造を拡大することに関してしばし
ば特定の基板ではないので、基板の多数の異なるタイプが本発明のために使用で
きる。
で製造される。多くの応用に対して、好ましい基板は、Ｓｉのような半導体物質
、ＧａＡｓ，ＩｎＳｂ，ＢＮ等のような第III族−第Ｖ族半導体物質である。多 数の応用にとって、シリコンは最も好ましい基板物質である。斜め蒸着、化学蒸
着法（ＣＶＤ）、および電気化学のような、基板上に付着質を付着させる為に使
用される処理は、ナノスケールの基板の表面構造を拡大することに関してしばし
ば特定の基板ではないので、基板の多数の異なるタイプが本発明のために使用で
きる。
【００６０】 本発明の量子構造生成物を用いてＭＯＳＦＥＴを製造するようないくつかの応
用にとって、酸化物は、本発明の量子稜線または量子頂上に付着されるだろう。
付着された酸化物は、特殊な応用ではそうであるかもしれないが、一般には、単
結晶ではない。付着されまたは成長した酸化物は、たぶんどちらかといえば、よ
り浅い変形であるにも拘わらず、かなりの程度に、量子稜線または頂上によって
形成される基板の基本的構造への輪郭となる。例えば、Ｓｉ基板が16Åのピッチ
で10Åの深さの規則的に間隔をおいた溝をもつのであれば、平均20Åの厚さ（現
状のＭＯＳＦＥＴ上の典型的なゲート酸化物の厚さ）の表面にある成長した酸化
物は、ただ 2から 5Å（その深さは、成長温度および他の処理パラメータに依存
する）の規則的な表面起伏をもつ。それにも拘わらず、そのアモルファス酸化物
でのこの起伏は、「原子的縞状ゲート金属接触」および量子細線を製造するため
の原子的スケール稜線、および、ミクロ機械加工または特定の融解結合条件のた
めの圧縮のない表面、を製造するのに十分である。ＭＯＳＦＥＴに対する原子幅
の縞のこの型は、量子的ＭＯＳＦＥＴに対する多数の可能性を開く。本発明の量
子細線は、光放射ダイオードおよびＳｉのレーザーと反転層での超伝導生成物に
使用できる。光放射は、間接遷移バンド・ギャプのために、非常に低い量子効果
である点を除いてバルクなシリコンでは通常不可能である。しかしながら、この
点について、表面および狭い構造は、ある制限条件を除去する。
用にとって、酸化物は、本発明の量子稜線または量子頂上に付着されるだろう。
付着された酸化物は、特殊な応用ではそうであるかもしれないが、一般には、単
結晶ではない。付着されまたは成長した酸化物は、たぶんどちらかといえば、よ
り浅い変形であるにも拘わらず、かなりの程度に、量子稜線または頂上によって
形成される基板の基本的構造への輪郭となる。例えば、Ｓｉ基板が16Åのピッチ
で10Åの深さの規則的に間隔をおいた溝をもつのであれば、平均20Åの厚さ（現
状のＭＯＳＦＥＴ上の典型的なゲート酸化物の厚さ）の表面にある成長した酸化
物は、ただ 2から 5Å（その深さは、成長温度および他の処理パラメータに依存
する）の規則的な表面起伏をもつ。それにも拘わらず、そのアモルファス酸化物
でのこの起伏は、「原子的縞状ゲート金属接触」および量子細線を製造するため
の原子的スケール稜線、および、ミクロ機械加工または特定の融解結合条件のた
めの圧縮のない表面、を製造するのに十分である。ＭＯＳＦＥＴに対する原子幅
の縞のこの型は、量子的ＭＯＳＦＥＴに対する多数の可能性を開く。本発明の量
子細線は、光放射ダイオードおよびＳｉのレーザーと反転層での超伝導生成物に
使用できる。光放射は、間接遷移バンド・ギャプのために、非常に低い量子効果
である点を除いてバルクなシリコンでは通常不可能である。しかしながら、この
点について、表面および狭い構造は、ある制限条件を除去する。
【００６１】 量子稜線が直角に量子細線と交差するように、そこに形成された本発明の量子
細線をもつ第２の基板上に本発明の量子稜線で被覆された基板を押しつけること
によって量子ドットが形成された場合に、ｘおよびｙ方向に沿って5.4 から5.4 Åの量子ドット間のピッチをもつ第２の基板上に、量子ドットが形成されるだろ
う。ここで、ｘピッチは、ｙピッチと異なっても、また同じであっても良い。
細線をもつ第２の基板上に本発明の量子稜線で被覆された基板を押しつけること
によって量子ドットが形成された場合に、ｘおよびｙ方向に沿って5.4 から5.4 Åの量子ドット間のピッチをもつ第２の基板上に、量子ドットが形成されるだろ
う。ここで、ｘピッチは、ｙピッチと異なっても、また同じであっても良い。
【００６２】 本発明のいくつかの実施例にあっては、図５に示すように、本発明の量子稜線
または頂上生成物の溝を、Ｃ３６またはＣ６０（フラーレン・ボール）またはバ
ッキーチューブ（フラーレン・チューブ）のどちらかのバッキーボールで、少な
くとも部分的に充填することが望ましい。本発明での使用に適当なフラーレン・
ボールおよびチューブを製造するための方法は周知である。超伝導を生成するた
めに使用される溝へ、フラーレン・ボールを含む本発明の量子構造生成物が密集
される。例えば、シリコンが間に差し込まれた超伝導を形成するために、各フラ
ーレン分子ごとに３個のアルカリ金属原子が溝内に詰め込まれても良い。本発明
の基板をシリコンで製造した場合には、本発明の量子稜線および頂上に、リンお
よびホウ素を添加して臨界温度および他の超伝導の特性を変更してもよい。
または頂上生成物の溝を、Ｃ３６またはＣ６０（フラーレン・ボール）またはバ
ッキーチューブ（フラーレン・チューブ）のどちらかのバッキーボールで、少な
くとも部分的に充填することが望ましい。本発明での使用に適当なフラーレン・
ボールおよびチューブを製造するための方法は周知である。超伝導を生成するた
めに使用される溝へ、フラーレン・ボールを含む本発明の量子構造生成物が密集
される。例えば、シリコンが間に差し込まれた超伝導を形成するために、各フラ
ーレン分子ごとに３個のアルカリ金属原子が溝内に詰め込まれても良い。本発明
の基板をシリコンで製造した場合には、本発明の量子稜線および頂上に、リンお
よびホウ素を添加して臨界温度および他の超伝導の特性を変更してもよい。
【００６３】 本発明の量子構造の溝は、図５に示されているように長い鎖の有機鎖状分子に
対する原子溝として使用される。溝の幅は、特定の長い鎖状分子反応のための鋳
型として使用されるかもしれない。長さは、不整合階段で分子を打ち切るように
軸から離れた切断によって長さが選択されても良い、例えば、「完全な」(1 1 X
) 方向に対し、0.13度のウェハは1150Åの平均の段地の長さに帰着し、この長さ
は、特定の反応に対するこの長さの分子を選択するために使用される。
対する原子溝として使用される。溝の幅は、特定の長い鎖状分子反応のための鋳
型として使用されるかもしれない。長さは、不整合階段で分子を打ち切るように
軸から離れた切断によって長さが選択されても良い、例えば、「完全な」(1 1 X
) 方向に対し、0.13度のウェハは1150Åの平均の段地の長さに帰着し、この長さ
は、特定の反応に対するこの長さの分子を選択するために使用される。
【００６４】 Ｓｉ(5 5 12)は完全に平坦ではないので、分子線エピタクシーシステムの水晶
窓を通して伝送されるレーザーによってウェハの局所的部分を1150から1250°Ｃ
へ加熱することによって、その量子稜線または量子ドットを形成する前に、Ｓｉ
(5 5 12)の基板の表面を平坦化させることが望ましいだろう。シリコン表面上に
原子的に大きな平坦な段地を製造するための他の方法は、850 °から1000°Ｃで
ウェハをＡｒ衝撃することによるものである。
窓を通して伝送されるレーザーによってウェハの局所的部分を1150から1250°Ｃ
へ加熱することによって、その量子稜線または量子ドットを形成する前に、Ｓｉ
(5 5 12)の基板の表面を平坦化させることが望ましいだろう。シリコン表面上に
原子的に大きな平坦な段地を製造するための他の方法は、850 °から1000°Ｃで
ウェハをＡｒ衝撃することによるものである。
【００６５】 本発明は、実施例として記述されるだろう。 実施例１ 星型の溝構造に対する組み立て工程
【００６６】 Ｓｉの(5 5 12)ウェハの適当に適応させたサンプルが、通常の化学機構的研磨
方法によって準備される。ウェハは、約１０−１０ トルの真空にまで汲みださ れたＵＨＶ室に置かれる。Ｓｉはそれから、表面の酸化物を除去するために、短
い期間（一瞬）1150°Ｃにまで加熱され、それから室温（約-20 °か900 °Ｃ）
より下にまで冷却される。ウェハの加熱は、局所的に、ＭＢＥ装置で水晶窓を通
して通過する収束しまたは膨張したレーザーを用いて局所的に達成できる。これ
は、 上記表面を安定な状態、即ちやや上昇した稜線が16，22，16；16，22，16（Å単
位）で間隔し、また加熱が起る領域で、かなりの距離に亘って54Åの連続した巾
を持続し、而も、稜線がウエハの全体の長さを横切って広がっているような状態
におくことになる。その稜線は、ウェハの表面の完全な平坦さから、少しの変形
によるその長手方向に沿って、その中に偶発的な階段をもつが、その工程の後に
、その稜線は再び、同一の＜1 1 0 ＞方向に落ち着く。加えて、16、22、16また
は54Åの単位セルの反復の規則性をもった(5 5 に偶発的な表面欠陥がある。こ の欠陥は欠けている16Å部分をもち、それゆえ、その欠陥については、54Åの列
の代わりに、38Å部分のみを事実上もつ。一方、(1 1 4) の平面を形成する他の
良質な稜線は、表面欠陥をもつことなく、非常に規則的な16.3Åの間隔を有する
。
方法によって準備される。ウェハは、約１０−１０ トルの真空にまで汲みださ れたＵＨＶ室に置かれる。Ｓｉはそれから、表面の酸化物を除去するために、短
い期間（一瞬）1150°Ｃにまで加熱され、それから室温（約-20 °か900 °Ｃ）
より下にまで冷却される。ウェハの加熱は、局所的に、ＭＢＥ装置で水晶窓を通
して通過する収束しまたは膨張したレーザーを用いて局所的に達成できる。これ
は、 上記表面を安定な状態、即ちやや上昇した稜線が16，22，16；16，22，16（Å単
位）で間隔し、また加熱が起る領域で、かなりの距離に亘って54Åの連続した巾
を持続し、而も、稜線がウエハの全体の長さを横切って広がっているような状態
におくことになる。その稜線は、ウェハの表面の完全な平坦さから、少しの変形
によるその長手方向に沿って、その中に偶発的な階段をもつが、その工程の後に
、その稜線は再び、同一の＜1 1 0 ＞方向に落ち着く。加えて、16、22、16また
は54Åの単位セルの反復の規則性をもった(5 5 に偶発的な表面欠陥がある。こ の欠陥は欠けている16Å部分をもち、それゆえ、その欠陥については、54Åの列
の代わりに、38Å部分のみを事実上もつ。一方、(1 1 4) の平面を形成する他の
良質な稜線は、表面欠陥をもつことなく、非常に規則的な16.3Åの間隔を有する
。
【００６７】 いくつかの低融点金属は、表面拡散が、その金属にＳＡＬＡＳ法の原子稜線の
付着を固まらせかつ損なわせないように保証するためにより低温で（少なくとも
ＲＢに対しては、少なくとも64°Ｋ程度の低さ）結晶状表面に付着されなければ
ならない。さらに、他の金属は、室温近くで、半導体および他の結晶面に測定可
能な表面拡散をもち、基板温度が極低温の場合を除いてＳＡＬＡＳ法に対するあ
まり良い候補でない。しかしながら、ＵＨＶ／ＭＢＥシステムでの室温付着の後
、適度な熱処理は、ときどき、(1 1 X) 表面上に種々の稜線タイプの結合位置の
１以上の組をもつ良く形成された稜線に帰着する。例えば、Ａｕは、たとえ、そ
の共融点は363 °Ｃであるけれども、250 °Ｃ程度の低い温度でそのような位置
に拡散するだろう。それに続く700 Ｃ以上への加熱は、図２および図９に示すよ
うな量子鋲および細線のＶＬＳ法(Vapor-Liquid-Solid method) による結晶成長
に帰着する。これは、ＭＢＥ装置にＳｉ２ Ｈ６ を使用した気体で支援されたエ
ピタキシイを用いてなされる。
付着を固まらせかつ損なわせないように保証するためにより低温で（少なくとも
ＲＢに対しては、少なくとも64°Ｋ程度の低さ）結晶状表面に付着されなければ
ならない。さらに、他の金属は、室温近くで、半導体および他の結晶面に測定可
能な表面拡散をもち、基板温度が極低温の場合を除いてＳＡＬＡＳ法に対するあ
まり良い候補でない。しかしながら、ＵＨＶ／ＭＢＥシステムでの室温付着の後
、適度な熱処理は、ときどき、(1 1 X) 表面上に種々の稜線タイプの結合位置の
１以上の組をもつ良く形成された稜線に帰着する。例えば、Ａｕは、たとえ、そ
の共融点は363 °Ｃであるけれども、250 °Ｃ程度の低い温度でそのような位置
に拡散するだろう。それに続く700 Ｃ以上への加熱は、図２および図９に示すよ
うな量子鋲および細線のＶＬＳ法(Vapor-Liquid-Solid method) による結晶成長
に帰着する。これは、ＭＢＥ装置にＳｉ２ Ｈ６ を使用した気体で支援されたエ
ピタキシイを用いてなされる。
【００６８】 やや高い稜線（約 3Åほど）が、介在するくぼみになるべく 6から100 Åの金
属で被覆されるように、Ａｕ，Ｃｒ，Ａｌ，またはＢｅのような耐腐食金属（ま
たはある量子細線の応用では「導電性の」）で 1から 5°（或る場合には30°ま
で）の小さい角度の斜め蒸着によって、ウェハを被覆する。ウェハは、稜線に沿
った被覆の均一性を高めるために傾斜を維持しながら、この処理の間回転される
。この回転は、また、高い傾斜での蒸着の場合に、形成する「横方向の針」によ
り金属の電橋を避けることに役立つ。この回転は、蒸着源が隆起と直接的なライ
ンとならないように、量子稜線の方向に沿って高くした障壁によってサンプルの
近傍に蒸着線を妨害するように修正される。
属で被覆されるように、Ａｕ，Ｃｒ，Ａｌ，またはＢｅのような耐腐食金属（ま
たはある量子細線の応用では「導電性の」）で 1から 5°（或る場合には30°ま
で）の小さい角度の斜め蒸着によって、ウェハを被覆する。ウェハは、稜線に沿
った被覆の均一性を高めるために傾斜を維持しながら、この処理の間回転される
。この回転は、また、高い傾斜での蒸着の場合に、形成する「横方向の針」によ
り金属の電橋を避けることに役立つ。この回転は、蒸着源が隆起と直接的なライ
ンとならないように、量子稜線の方向に沿って高くした障壁によってサンプルの
近傍に蒸着線を妨害するように修正される。
【００６９】 Ｓｉの約10Åがそのくぼみから除去されかつ稜線のためのエッチング用の遮蔽
として金属が役に立つように、ウェハは、それから真空システムから除去され、
化学的にエチレンジアミン（ＥＤＡ）および水（ＥＤＡの54容積％）（またはＫ
ＯＨの50重量％水溶液）の溶液中で化学的にエッチングされる。溝の傾斜壁は｛
１１１｝近傍なので、横方向のエッチングは、垂直なエッチングよりも著しく遅
いであろう。そのエッチングは、また、直接的なイオン衝撃またはプラズマエッ
チングを用いてなしとげることができる。これは、(5 5 12)または(1 1 4) 表面
のいずれかに対して９０°よりかなり小さい角度のために、エッチングの深さを
制限するかもしれない遅いエッチング｛１１１｝面の１つの制限なしにより深い
溝に導くであろう。その最後の結果は、約18Å（(5 5 12)上における16＋22＋16
Å列の平均）の稜線のピークの平均「波長」で起伏する強く組織された原子的表
面（ＳＴＡＲ）である。もし、(1 1 4) 面上にされた場合には、その間隔は、16
.3Åになるであろう。ＡｕまたはＣｒ（または我々の第１の実験ではＢｅまたは
Ａｌ）はそれから、多種類の王水、または、ＫＣＮまたは他の化学的除去工程に
よって、希望するならば、例えば、ＭＯＳＦＥＴ組立循環工程にそれを渡す前に
除去される。ＭＯＳＦＥＴの応用にとって、サンプルは、酸化工程が、ゲート誘
電体が形成されるまで、ＳＴＡＲ表面を維持するように、酸化工程が意図される
場合を除いて、この時点以降、通常のウェハのように扱われる。製造工程におい
て、稜線製造工程は、多数の厚い酸化物およびソースおよびドレインの植え付け
および拡散工程が完了した後に、ゲート酸化領域にのみなされるようにされても
良いだろう。
として金属が役に立つように、ウェハは、それから真空システムから除去され、
化学的にエチレンジアミン（ＥＤＡ）および水（ＥＤＡの54容積％）（またはＫ
ＯＨの50重量％水溶液）の溶液中で化学的にエッチングされる。溝の傾斜壁は｛
１１１｝近傍なので、横方向のエッチングは、垂直なエッチングよりも著しく遅
いであろう。そのエッチングは、また、直接的なイオン衝撃またはプラズマエッ
チングを用いてなしとげることができる。これは、(5 5 12)または(1 1 4) 表面
のいずれかに対して９０°よりかなり小さい角度のために、エッチングの深さを
制限するかもしれない遅いエッチング｛１１１｝面の１つの制限なしにより深い
溝に導くであろう。その最後の結果は、約18Å（(5 5 12)上における16＋22＋16
Å列の平均）の稜線のピークの平均「波長」で起伏する強く組織された原子的表
面（ＳＴＡＲ）である。もし、(1 1 4) 面上にされた場合には、その間隔は、16
.3Åになるであろう。ＡｕまたはＣｒ（または我々の第１の実験ではＢｅまたは
Ａｌ）はそれから、多種類の王水、または、ＫＣＮまたは他の化学的除去工程に
よって、希望するならば、例えば、ＭＯＳＦＥＴ組立循環工程にそれを渡す前に
除去される。ＭＯＳＦＥＴの応用にとって、サンプルは、酸化工程が、ゲート誘
電体が形成されるまで、ＳＴＡＲ表面を維持するように、酸化工程が意図される
場合を除いて、この時点以降、通常のウェハのように扱われる。製造工程におい
て、稜線製造工程は、多数の厚い酸化物およびソースおよびドレインの植え付け
および拡散工程が完了した後に、ゲート酸化領域にのみなされるようにされても
良いだろう。
【００７０】 実施例２ 量子頂上構造のための組立工程
【００７１】 本発明の量子構造表面の他の実施例は量子頂上表面である。実施例２では上述
された溝工程は、金属が量子稜線に付着された後、またはたぶん少量の溝のエッ
チングの後に割り込まれる。短いエッチングが、次の工程に有用な少しの表面の
盛り上げを表面に与えながら、金属原子幅の「細線」をその長手方向に沿って損
なわないように意図される。エッチング工程が実行されるか否かのいずれかの場
合に、次の工程は、金属「量子細線」を「切断」するために第２の単結晶ウェハ
を使用することである。このようにして、第２のウェハも、規則的に間隔をおい
た量子稜線と、（金属の付着前の）上述したようなもの、または上記の全体のＳ
ＴＡＲ溝工程を通過したようなもののように初期の新鮮に「輝いた」表面をもつ
。望ましい方法では、その金属（または他の金属）は、第２の「原子的クッキー
・カッター」ウェハから、それを第１のウェハ上の量子稜線を切断するために使
用する前に除去される。最終的には、量子細線をそのままにした第１のやや溝を
付けられたウェハは、純粋なＨＦまたは希薄なＨＦ（ 1から 5％）またはエタノ
ール酸溶液状態の希薄なＨＦ内に浸される。
された溝工程は、金属が量子稜線に付着された後、またはたぶん少量の溝のエッ
チングの後に割り込まれる。短いエッチングが、次の工程に有用な少しの表面の
盛り上げを表面に与えながら、金属原子幅の「細線」をその長手方向に沿って損
なわないように意図される。エッチング工程が実行されるか否かのいずれかの場
合に、次の工程は、金属「量子細線」を「切断」するために第２の単結晶ウェハ
を使用することである。このようにして、第２のウェハも、規則的に間隔をおい
た量子稜線と、（金属の付着前の）上述したようなもの、または上記の全体のＳ
ＴＡＲ溝工程を通過したようなもののように初期の新鮮に「輝いた」表面をもつ
。望ましい方法では、その金属（または他の金属）は、第２の「原子的クッキー
・カッター」ウェハから、それを第１のウェハ上の量子稜線を切断するために使
用する前に除去される。最終的には、量子細線をそのままにした第１のやや溝を
付けられたウェハは、純粋なＨＦまたは希薄なＨＦ（ 1から 5％）またはエタノ
ール酸溶液状態の希薄なＨＦ内に浸される。
【００７２】 第２のウェハは、それから、第１のウェハの表面に対して垂直に（または第１
の基板に対していくつかの他の特定の角度で）整列され（これは、前述した「交
差ウェハ」工程である。）、それから注意深く第１のウェハの表面に押しつけら
れる。ウェハは、最初に、他の点では円形のウェハの平坦な底部の縁に接触させ
それから本を閉じるようにそれらを重力で閉じさせることによって重大な横方向
の変位なしに相互に接触させるようにする。２つの表面間のファン・デル・ワー
ルス力は、それから、ウェハの横方向のずれがないように、結合工程を完成させ
る。量子細線が完全に切断されることを確実にるために、重量が、溶液にまだ浸
されている間にウェハ・サンドウィッチ上に加えられる。
の基板に対していくつかの他の特定の角度で）整列され（これは、前述した「交
差ウェハ」工程である。）、それから注意深く第１のウェハの表面に押しつけら
れる。ウェハは、最初に、他の点では円形のウェハの平坦な底部の縁に接触させ
それから本を閉じるようにそれらを重力で閉じさせることによって重大な横方向
の変位なしに相互に接触させるようにする。２つの表面間のファン・デル・ワー
ルス力は、それから、ウェハの横方向のずれがないように、結合工程を完成させ
る。量子細線が完全に切断されることを確実にるために、重量が、溶液にまだ浸
されている間にウェハ・サンドウィッチ上に加えられる。
【００７３】 つづいて、ウェハの束の端に薄い楔が挿入されたまま液中にある間に、ウェハ
を分離するが、再び、分離（離脱）工程の間に横方向のずれがないように注意が
払われる。金属で被覆された底のウェハは、それから、５分間の間ＤＩ水中に浸
され、そしてこの処理から生ずる量子ドットを乱さないように空気乾燥される。
金属（または他の物質）は、完全には第２のウェハで切断された領域から除去さ
れる必要はないが、量子細線の厚さの少数の単層ＭＬは、単層の厚さの領域へ圧
縮され、以前に連続的な量子細線から横方向に絞られる。この絞り工程は、原子
細線に沿って導電性を妨害するのに十分であり、それから「量子ドット」を製造
し、その各々は、約 4Å×14Å×20Åの大きさをもち、その最後の数字は、フィ
ルムの厚さであり、最初の２つの数字は、引き延ばされた「ドット」の幅と長さ
である。10Åより小さいと導電性は非常に貧弱になるだろうし、30Åより大きい
と、狭い（たとえば 3から 6Å幅）細線は基板の稜線から剥離する傾向にあるだ
ろうから、量子細線の応用で最も有効な厚さの範囲は、たぶん10と30Åとの間で
ある。他方、一時的なエッチング用マスクとして、付着した物質の有用な厚さは
、 3Å程度の薄さが良く、その薄さは、１の単層ＭＬの厚さのオーダーである。
を分離するが、再び、分離（離脱）工程の間に横方向のずれがないように注意が
払われる。金属で被覆された底のウェハは、それから、５分間の間ＤＩ水中に浸
され、そしてこの処理から生ずる量子ドットを乱さないように空気乾燥される。
金属（または他の物質）は、完全には第２のウェハで切断された領域から除去さ
れる必要はないが、量子細線の厚さの少数の単層ＭＬは、単層の厚さの領域へ圧
縮され、以前に連続的な量子細線から横方向に絞られる。この絞り工程は、原子
細線に沿って導電性を妨害するのに十分であり、それから「量子ドット」を製造
し、その各々は、約 4Å×14Å×20Åの大きさをもち、その最後の数字は、フィ
ルムの厚さであり、最初の２つの数字は、引き延ばされた「ドット」の幅と長さ
である。10Åより小さいと導電性は非常に貧弱になるだろうし、30Åより大きい
と、狭い（たとえば 3から 6Å幅）細線は基板の稜線から剥離する傾向にあるだ
ろうから、量子細線の応用で最も有効な厚さの範囲は、たぶん10と30Åとの間で
ある。他方、一時的なエッチング用マスクとして、付着した物質の有用な厚さは
、 3Å程度の薄さが良く、その薄さは、１の単層ＭＬの厚さのオーダーである。
【００７４】 ＨＦまたは希薄なＨＦ、またはＨＦおよびエタノールでの処理は、その表面を
Ｈ不動態化状態のままにしておくけれども、その処理はある応用では役にたつが
、上記工程も、超高真空（ＵＨＶ）等とともに、Ｎ２ 、Ａｒ，Ｈｅまたは他の 不活性ガス等でなされるのが良い。希薄なＨＦ混合液は、量子稜線金属がＢｅま
たはＡｌのいずれかの場合には好ましい。
Ｈ不動態化状態のままにしておくけれども、その処理はある応用では役にたつが
、上記工程も、超高真空（ＵＨＶ）等とともに、Ｎ２ 、Ａｒ，Ｈｅまたは他の 不活性ガス等でなされるのが良い。希薄なＨＦ混合液は、量子稜線金属がＢｅま
たはＡｌのいずれかの場合には好ましい。
【００７５】 このようにして、上記場合では各ドットは約56原子を含む。所定の「ドット」
におけるこの原子の数は、シリコンの原子密度、0.05原子／Å３ から決定され る。しかしながら、有用なドットのサイズは、単一の原子の厚さ（約４原子）を
もった単一チャネル壁幅（3.14Å）から約50×50×40または100,000 Å３（約50
00原子）までの範囲にまたがっている。後者はあまりに大きくて「量子ドット」
とは呼ばれないようにみえるが、最近の文献に報告された多数の量子ドットより
もより、まだ小さいいくつかの大きさである。例えば、1000×1000×1000、また
は１×１０９Å３ （ 5×１０７ 原子）は１Ｋ近傍の温度で量子ドットの性質を
もつということが原理実験の証拠ておして示されている。室温の操作に対しては
、量子ドットの幅は好ましくは50Å、これは、0.05ｅＶの第１の許容された量子
井戸エネルギー準位、それは約300 Ｋで約２ｋＴである、よりも小さい。この大
きさは、熱エネルギーが量子井戸によって生成された量子効果を洗い流さない可
能性を与えている。Ｋを周知の物理定数で３８ｅＶÅ２ とし、ＷをÅで表わし 、ｎを整数とし、ｎ＝１の場合には量子井戸で最も低い許容エネルギー準位であ
り、ｍr * を電子の静止質量に対するキャリヤの伝導率有効質量であって、シリ
コンでは、電子で0.26、ホールでは0.47とした場合、関連公式、Ｅｎ＝ｎ２Ｋ／
ｍｒ* Ｗ２については、Ｋ．Ｋ．Ｎｇ著の「半導体デバイスへの完全ガイド」、
McGraw Hill社刊，ＮＹ，1995，227 頁−228 頁を参照のこと。
におけるこの原子の数は、シリコンの原子密度、0.05原子／Å３ から決定され る。しかしながら、有用なドットのサイズは、単一の原子の厚さ（約４原子）を
もった単一チャネル壁幅（3.14Å）から約50×50×40または100,000 Å３（約50
00原子）までの範囲にまたがっている。後者はあまりに大きくて「量子ドット」
とは呼ばれないようにみえるが、最近の文献に報告された多数の量子ドットより
もより、まだ小さいいくつかの大きさである。例えば、1000×1000×1000、また
は１×１０９Å３ （ 5×１０７ 原子）は１Ｋ近傍の温度で量子ドットの性質を
もつということが原理実験の証拠ておして示されている。室温の操作に対しては
、量子ドットの幅は好ましくは50Å、これは、0.05ｅＶの第１の許容された量子
井戸エネルギー準位、それは約300 Ｋで約２ｋＴである、よりも小さい。この大
きさは、熱エネルギーが量子井戸によって生成された量子効果を洗い流さない可
能性を与えている。Ｋを周知の物理定数で３８ｅＶÅ２ とし、ＷをÅで表わし 、ｎを整数とし、ｎ＝１の場合には量子井戸で最も低い許容エネルギー準位であ
り、ｍr * を電子の静止質量に対するキャリヤの伝導率有効質量であって、シリ
コンでは、電子で0.26、ホールでは0.47とした場合、関連公式、Ｅｎ＝ｎ２Ｋ／
ｍｒ* Ｗ２については、Ｋ．Ｋ．Ｎｇ著の「半導体デバイスへの完全ガイド」、
McGraw Hill社刊，ＮＹ，1995，227 頁−228 頁を参照のこと。
【００７６】 もし、「切断ウェハ」が、本例に示すように、溝内に金属で被覆されたウェハ
と同じ方向であるならば、ドットは、(5 5 12)面でのｘおよびｙ両方向で約18Å
の平均ピッチまたは(1 1 4) 方向には16.3Åの間隔によって分離されている。も
し、切断ウェハが(1 1 0) であるならば、ｙ−分離は以前と同じように、すなわ
ち、(5 5 12)または (1 1 4)に対して各々、18Åまたは16.3Åの平均であるのに
対して、そのｘ−分離は5.43Åであるだろう。
と同じ方向であるならば、ドットは、(5 5 12)面でのｘおよびｙ両方向で約18Å
の平均ピッチまたは(1 1 4) 方向には16.3Åの間隔によって分離されている。も
し、切断ウェハが(1 1 0) であるならば、ｙ−分離は以前と同じように、すなわ
ち、(5 5 12)または (1 1 4)に対して各々、18Åまたは16.3Åの平均であるのに
対して、そのｘ−分離は5.43Åであるだろう。
【００７７】 Ｓｉに関する上述した範囲のすべては、他に指摘がなければ、他の結晶に対し
ては、30％増加または削除しなければならない。
ては、30％増加または削除しなければならない。
【００７８】 本発明は添付図面を参照しながら、その好ましい実施例とともに完全に記述さ
れたけれども、種々の変更や改良は当業者にとって明らかであること理解すべき
である。このような変更や改良は、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、添付
した特許請求の範囲によって定義されるように本発明の範囲内に含まれるものと
して理解されるべきである。
れたけれども、種々の変更や改良は当業者にとって明らかであること理解すべき
である。このような変更や改良は、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、添付
した特許請求の範囲によって定義されるように本発明の範囲内に含まれるものと
して理解されるべきである。
発明が添付図面とともに記述されている。
【図１】 本発明の浅い溝、量子細線、量子稜線生成物を支持する基板を回転しながら斜
め蒸着後のこれらの要素を示す断面図である。
め蒸着後のこれらの要素を示す断面図である。
【図２】 本発明の深い溝、量子細線、量子稜線生成物を支持する基板を回転しながら斜
め蒸着後のこれらの要素を示す断面図である。
め蒸着後のこれらの要素を示す断面図である。
【図３】 蒸着の際に回転しなかった基板に設けられた本発明の深い溝、量子細線、量子
稜線生成物の断面図である。
稜線生成物の断面図である。
【図４】 処理後の(5 5 12)生成物の単位セルを示す本発明の深い溝−量子稜線生成物の
断面図である。
断面図である。
【図５】 (1 1 4) 生成物の溝を示す本発明の深い溝−量子稜線生成物の断面図である。
【図６】 本発明の深い溝、量子ドットをもつ量子稜線生成物の断面図である。
【図７】 稜線および頂上が形成される平坦領域をもつくぼみおよび平坦領域をもつ凸部
領域をもつ本発明の基板の断面図である。
領域をもつ本発明の基板の断面図である。
【図８】 単層の原子階段をもち斜めにその右側から蒸着された付着物をもつ段のある基
板の一部に付着した量子細線物質の断面図である。
板の一部に付着した量子細線物質の断面図である。
【図９】 二重層の原子階段および斜めにその右側から蒸着された付着物をもつ基板を使
用するように形成された量子細線、量子稜線生成物の一部断面図。
用するように形成された量子細線、量子稜線生成物の一部断面図。
【図１０】 段のある基板の一部に付着した量子細線物質の断面図である。
【図１１】 図１０の基板を使用して形成された量子細線・量子稜線生成物の一部断面図で
ある。
ある。
【図１２】 本発明の生成物を使用して製造されたＭＯＳＦＥＴ部品を示す図である。
【図１３】 本発明の生成物を用いて製造された(1 1 4) ＭＯＳＦＥＴの理想化された電流−
電圧特性を示す図である。
電圧特性を示す図である。
【図１４】 本発明の生成物を使用して製造された(5 5 12)ＭＯＳＦＥＴの可能な電流−電圧
特性を示すものである。
特性を示すものである。
１０： 量子構造生成物 １２： 量子細線 １４： 量子稜線 １６： 基板 １８： 溝 ２０： 量子稜線生成物 ２２： 量子細線 ２４： 稜線 ２６： 基板 ２８： 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5F040 DA01 DC00 DC01 DC03 EB11 EE04 EE06
Claims (139)
- 【請求項１】 表面に複数の略平行な量子稜線を有する基板と、5.4 から
600 Åのピッチをもち6 から597 Åの幅および4 から30,000Åの深さをもつ溝に
よって分離された上記複数の量子稜線の隣接する量子稜線の各対とを有する量子
稜線生成物。 - 【請求項２】 量子稜線の各上記隣接対は6 から51Åの幅をもつ溝によっ
て分けられたものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項３】 上記複数の量子稜線の各上記隣接対は9.4 から54のピッチ
をもつものである請求項２に記載の生成物。 - 【請求項４】 上記少なくとも１つの溝は、6 から51Åの幅および4 から
3000Åの深さをもつものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項５】 上記基板は、半導体材料からなるものである請求項１に記
載の生成物。 - 【請求項６】 上記基板は、シリコンを有するものである請求項１に記載
の生成物。 - 【請求項７】 上記基板は、第III族−第Ｖ族半導体を有するものである 請求項１に記載の生成物。
- 【請求項８】 上記基板は、ＧａＡｓを有するものである請求項１に記載
の生成物。 - 【請求項９】 上記基板は、(1 1 4) 面を有するものである請求項１に記
載の生成物。 - 【請求項１０】 上記基板は、(5 5 12)面を有するものである請求項１に記
載の生成物。 - 【請求項１１】 上記溝の少なくとも１つには、有機分子が設けられている
ものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項１２】 上記溝の少なくとも１つには、フラーレン・チューブを有
するものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項１３】 上記溝の少なくとも１には少なくとも部分的に充填された
少なくとも１のフラーレン・ボールを有するものである請求項１に記載の生成物
。 - 【請求項１４】 上記少なくとも１の量子稜線が、ある基板のあるくぼみに
設けられたものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項１５】 上記少なくとも１つの量子稜線が、ある基板の凸面領域内
に設けられたものである請求項１に記載の生成物。 - 【請求項１６】 上記少なくとも１の量子稜線が、気体−液体−固体を有す
る請求項１に記載の生成物。 - 【請求項１７】 上記複数の量子稜線の１つ置きの稜線は曲がった縁をもつ
請求項１記載の生成物。 - 【請求項１８】 表面に複数の略平行な量子稜線を有する基板と、5.4 から
600 Åのピッチをもち6 から597 Åの幅をもつ溝によって分離され、上記少なく
とも１つの量子稜線の頂点で支持された量子細線をもち、上記量子稜線の長手方
向に沿った方向に延びる上記複数の量子稜線をもつ隣接する量子稜線の各対とを
有し、上記量子細線は3 Åから594 Åの幅をもつ導電性材料を有するものである
量子稜線生成物。 - 【請求項１９】 上記量子細線は約6 Åから30,000Åの厚さを有するもので
ある請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項２０】 上記溝の各々は、4 Åから30,000Åの深さをもつものであ
る請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項２１】 上記少なくとも１つの溝は6 Åから51Åの幅と、4 Åから
3,00Åまでの深さをもつものである請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項２２】 上記複数の量子稜線の各上記隣接対は、9.4 から54Åのピ
ッチを有するものである請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項２３】 支持された量子細線をもつ上記少なくとも１つの量子稜線
は、少なくとも２つの量子稜線を有するとともに、上記量子稜線の各々は、その
頂点に支持されかつその長手方向に沿った方向に延びる各量子細線をもち、上記
各量子細線の各々は、3 Åから594 Åの幅をもつものである請求項１８に記載の
生成物。 - 【請求項２４】 上記基板は、半導体材料を有するものである請求項１８に
記載の生成物。 - 【請求項２５】 上記基板はシリコンを有するものである請求項１８に記載
の生成物。 - 【請求項２６】 上記基板は、第III族−第Ｖ族半導体を有するものである 請求項１８に記載の生成物。
- 【請求項２７】 上記基板はＧａＡｓを有するものである請求項１８に記載
の生成物。 - 【請求項２８】 上記量子細線は金属を有するものである請求項１８に記載
の生成物。 - 【請求項２９】 上記量子細線の少なくとも一部を被覆するより大きなバン
ド・ギャップ物質を有し、上記より大きなバンド・ギャップ物質は、上記量子細
線よりも大きなバンドギャップを有するものである請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項３０】 上記より大きなバンド・ギャップを有する物質は、二酸化
珪素である請求項２９に記載の生成物。 - 【請求項３１】 上記より大きなバンド・ギャップ材料は、窒化珪素である
請求項２９に記載の生成物。 - 【請求項３２】 上記より大きなバンド・ギャップ材料は、ダイヤモンド状
炭素である請求項２９に記載の生成物。 - 【請求項３３】 上記基板は、(1 1 4) 面構造を有するものである請求項１
８に記載の生成物。 - 【請求項３４】 上記基板は、(5 5 12)面構造を有するものである請求項１
８に記載の生成物。 - 【請求項３５】 上記複数の量子稜線は、基板のくぼみに設けられたもので
ある請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項３６】 上記複数の量子稜線は、基板の凸部領域内に設けられたも
のである請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項３７】 上記複数の量子稜線は、気体−液体−固体を有するもので
ある請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項３８】 上記複数の量子稜線の１つ置きの稜線は曲がった縁をもつ
ものである請求項１８に記載の生成物。 - 【請求項３９】 表面に複数の量子頂上を有する基板を有するとともに、上
記複数の量子頂上の各々は、隣接する量子頂上から溝によって分離され、上記溝
の各々は、6 から597 Åの幅および4 から30,000Åの深さをもつものである量子
頂上生成物。 - 【請求項４０】 上記溝の各々は、6 Åから51Åの幅をもつものである請求
項３９に記載の生成物。 - 【請求項４１】 上記溝の各々は、6 から51Åの幅と、4 Åから3,000 Åの
深さをもつものである請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項４２】 上記溝の各々は、略平行な溝の第１の対によって第１の方
向に沿って上記隣接する量子頂上の２つの第１の組から分離され、略平行な溝の
第２の対によって第２の方向に沿って上記隣接する量子頂上の２つの第２の組か
ら分離されており、上記第１および上記第２の方向は相互に垂直である請求項３
９に記載の生成物。 - 【請求項４３】 上記複数の量子頂上の各上記隣接する対は、少なくとも１
方向に沿って、5.4 Åから600 Åのピッチをもつものである請求項４２に記載の
生成物。 - 【請求項４４】 上記複数の量子頂上の各上記隣接する対は、少なくとも１
方向に沿って、9.4 Åから54Åのピッチをもつものである請求項４２に記載の生
成物。 - 【請求項４５】 上記基板は、半導体材料を有するものである請求項３９に
記載の生成物。 - 【請求項４６】 上記基板はシリコンを有するものである請求項３９に記載
の生成物。 - 【請求項４７】 上記基板は第III族−第Ｖ族の半導体を有するものである 請求項３９に記載の生成物。
- 【請求項４８】 上記基板はＧａＡｓを有するものである請求項３９に記載
の生成物。 - 【請求項４９】 上記基板は(1 1 4) 面構造を有するものである請求項３９
に記載の生成物。 - 【請求項５０】 上記基板は(5 5 12)面構造を有するものである請求項３９
に記載の生成物。 - 【請求項５１】 上記溝の少なくとも１つには、さらに、フラーレン・チュ
ーブが設けられたものである請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項５２】 上記溝の少なくとも１つには、さらに、複数のフラーレン
・ボールが、少なくとも部分的に充填されたものである請求項３９に記載の生成
物。 - 【請求項５３】 上記複数の量子頂上は、基板のくぼみに設けられたもので
ある請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項５４】 上記複数の量子頂上は、基板の凸面領域に設けられたもの
である請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項５５】 上記複数の量子頂上は、気体−液体−固体からなるもので
ある請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項５６】 上記複数の量子頂上の１つ置きの頂上は、少なくとも１方
向に沿って曲がった縁をもつものである請求項３９に記載の生成物。 - 【請求項５７】 表面に複数の量子頂上をもつ基板を有するとともに、上記
複数の量子頂上の各々は、溝によって隣接する量子頂上から分離され、上記溝の
各々は、6 Åから597 Åの幅をもち、上記量子頂上の少なくとも１つは、上記少
なくとも１つの量子頂上の頂点に支持された量子ドットをもち、上記量子ドット
は3 Åから594 Åの幅をもつ導電性物質を有するものである量子頂上生成物。 - 【請求項５８】 上記量子ドットは約6 Åから30,000Åの厚さをもつもので
ある請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項５９】 上記溝の各々は、4 Åから30,000Åの深さをもつものであ
る請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項６０】 上記溝の各々は、6 Åから51Åの幅をもつものである請求
項５７に記載の生成物。 - 【請求項６１】 上記溝の各々は、6 Åから51Åの幅および4 Åから5100Å
の深さをもつものである請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項６２】 上記量子頂上の各々は、略平行の溝の第１の対によって第
１の方向に沿って上記隣接する量子頂上の２つの第１の組から分離され、略平行
な溝の第２の対によって、第２の方向に沿って上記隣接する量子頂上の２つの第
２の組から分離され、上記第１および上記第２の方向は相互に垂直である請求項
５７に記載の生成物。 - 【請求項６３】 上記複数の量子頂上の各上記隣接する対は、少なくとも１
つの方向に沿って5.4 Åから600 Åのピッチをもつものである請求項６２に記載
の生成物。 - 【請求項６４】 上記複数の量子頂上の各上記隣接する対は、少なくとも１
つの方向に沿って9.4 Åから54Åのピッチをもつものである請求項６２に記載の
生成物。 - 【請求項６５】 上記基板は、半導体材料を有するものである請求項５７に
記載の生成物。 - 【請求項６６】 上記基板は、シリコンを有するものである請求項５７に記
載の生成物。 - 【請求項６７】 上記基板は、第III族−第Ｖ族の半導体を有するものであ る請求項５７に記載の生成物。
- 【請求項６８】 上記基板は、ＧａＡｓを有するものである請求項５７に記
載の生成物。 - 【請求項６９】 上記量子ドットは金属を有するものである請求項５７に記
載の生成物。 - 【請求項７０】 上記量子ドットの少なくとも一部を被覆するより大きなバ
ンド・ギャップをもつ材料を有し、上記より大きなバンド・ギャップをもつ材料
は、上記量子細線よりも大きなバンド・ギャップをもつものである請求項５７に
記載の生成物。 - 【請求項７１】 上記より大きなバンド・ギャップの材料は、二酸化珪素を
有するものである請求項７０に記載の生成物。 - 【請求項７２】 上記より大きなバンド・ギャップの材料は、窒化珪素を有
するものである請求項７０に記載の生成物。 - 【請求項７３】 上記より大きなバンド・ギャップの材料は、ダイヤモンド
状炭素を有するものである請求項７０に記載の生成物。 - 【請求項７４】 上記基板は、(1 1 4) 面構造をもつものである請求項５７
に記載の生成物。 - 【請求項７５】 上記基板は、(5 5 12)面構造をもつものである請求項５７
に記載の生成物。 - 【請求項７６】 上記複数の量子頂上は、基板のくぼみ内に設けられたもの
である請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項７７】 上記複数の量子頂上は、基板の凸面領域内に設けられたも
のである請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項７８】 上記複数の量子頂上は、気体−液体−固体からなるもので
ある請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項７９】 上記複数の量子稜線の１つ置きの稜線は、曲がった縁をも
つものである請求項５７に記載の生成物。 - 【請求項８０】 (1 1 X) 面構造を有しかつ複数の略平行の量子稜線および
溝をその表面に有し、その溝は、6 Åから597 Åの幅をもちかつ隣接する量子稜
線を分離する第１の基板を供給する工程と、 その第１の基板を、量子稜線の少なくとも１つに少なくとも１つの量子細線であ
って、少なくとも１つの量子細線は3 Åから594 Åの幅をもつものを形成するた
めに金属で被覆する工程とを 有する量子構造生成物製造方法。 - 【請求項８１】 上記基板は、表面から酸化物を除去するために(1 1 X) 面
構造をもつプレ基板を加熱する工程と、 第１の基板を形成するために約-20 °C から900 °C にそのプレ基板を冷却する
工程と によって形成される請求項８０に記載の方法。 - 【請求項８２】 上記加熱工程は、ビーム拡張レーザを用いて上記プレ基板
を加熱する工程を有する請求項８１に記載の方法。 - 【請求項８３】 上記第１の基板は、表面酸化物を除去するために１０-10
トルの圧力で、約1150°C で(1 1 X) 面構造をもつＳｉを有するプレ基板を加熱
する工程と、 第１の基板を形成するために約1 °K から253 °K にそのプレ基板を冷却する工
程と によって形成される請求項８０に記載の方法。 - 【請求項８４】 その量子細線は導電性材料を有するものである請求項８０
に記載の方法。 - 【請求項８５】 より大きいバンド・ギャップの物質で量子細線を少なくと
も一部被覆し、そのより大きなバンド・ギャップの物質は、上記量子細線よりも
大きいバンド・ギャップをもつものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項８６】 上記より大きいバンド・ギャップの物質は二酸化珪素を有
するものである請求項８５に記載の方法。 - 【請求項８７】 上記より大きいバンド・ギャップの物質は窒化珪素を有す
るものである請求項８５に記載の方法。 - 【請求項８８】 上記より大きいバンド・ギャップの物質はダイヤモンド状
炭素を有するものである請求項８５に記載の方法。 - 【請求項８９】 少なくとも１つの量子細線が、第１の基板上に、1 °から
30°の角度で量子細線物質の斜め蒸着によって、少なくとも1 つの量子稜線上に
付着されているものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項９０】 その量子細線は、耐エッチング用溶液物質を有し、上記方
法はさらに、4 Åから3,000 Åの深さをもつ溝を形成するために第１の基板上に
溝をエッチングする工程を有するものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項９１】 量子細線を除去する工程を有するものである請求項８０に
記載の方法。 - 【請求項９２】 量子ドットを形成するために、少なくとも１つの量子細線
の部分を不活性化する工程を有するものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項９３】 その量子ドットを、より大きなバンド・ギャップをもつ物
質で少なくとも部分的に被覆する工程をさらに有し、そのより大きなバンド・ギ
ャップをもつ物質は、上記量子細線よりも大きなバンド・ギャップを有するもの
である請求項９２に記載の方法。 - 【請求項９４】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ物質は、二酸化珪
素を有するものである請求項９３に記載の方法。 - 【請求項９５】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ物質は、窒化珪素
を有するものである請求項９３に記載の方法。 - 【請求項９６】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ物質は、ダイヤモ
ンド状炭素を有するものである請求項９３に記載の方法。 - 【請求項９７】 少なくとも１つの量子細線の一部が、第１の基板に対して
、その基板上にある複数の略平行の量子稜線をもつ第２の基板を圧することによ
って、除去されるものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項９８】 その第２の基板は、第２の基板上にある量子稜線が、その
第２の基板に対し直角に向くように、第１の基板に対し圧するものである請求項
９７に記載の方法。 - 【請求項９９】 量子ドットを形成するために少なくとも１つの量子細線の
部分を不活性化する工程を有するものである請求項８０に記載の方法。 - 【請求項１００】 少なくとも１つの量子細線は、第１の基板に対して基板
上に略平行な複数の量子稜線を有する第２の基板を圧することによって、除去さ
れるものである請求項９９に記載の方法。 - 【請求項１０１】 その第２の基板は、第２の基板上にある量子稜線が、第
２の基板上にある量子稜線に対して直角に向くように、第１の基板に対して圧せ
られるものである請求項１００に記載の方法。 - 【請求項１０２】 少なくとも１つの量子細線は導電性材料を有するもので
ある請求項９９に記載の方法。 - 【請求項１０３】 少なくとも部分的に量子ドットをより大きなバンド・ギ
ャップで被覆する工程をさらに有し、そのより大きいバンド・ギャップ材料は、
上記量子ドットよりも大きなバンド・ギャップを有するものである請求項９９に
記載の方法。 - 【請求項１０４】 上記より大きいバンド・ギャップ材料は、二酸化珪素を
有するものである請求項１０３に記載の生成物。 - 【請求項１０５】 上記より大きいバンド・ギャップ材料は、窒化珪素を有
するものである請求項１０４に記載の生成物。 - 【請求項１０６】 上記より大きいバンド・ギャップ材料は、ダイヤモンド
状炭素を有するものである請求項１０４に記載の生成物。 - 【請求項１０７】 相互に結合した２つの量子稜線基板を有し、上記基板の
各々は、複数の略平行な量子稜線を表面に有し、上記複数の量子稜線の隣接する
量子稜線の各対は、5.4 Åから600 Åのピッチを有しかつ6 Åから597 Åの幅お
よび4 Åから30,000Åの深さを有する溝によって分離されており、上記量子稜線
基板は各基板の量子稜線表面で相互に結合した量子稜線生成物。 - 【請求項１０８】 上記生成物は、少なくとも１つの上記基板の上記稜線上
で支持された量子ドットを有するものである請求項１０７に記載の量子稜線生成
物。 - 【請求項１０９】 上記２つの基板の１つにある上記量子稜線は第２の上記
２つの基板上の量子稜線に略平行なものである請求項１０７に記載の量子稜線生
成物。 - 【請求項１１０】 上記２つの基板の１つにある上記量子稜線は第２の上記
２つの基板上の量子稜線に略垂直である請求項１０７に記載の量子稜線生成物。 - 【請求項１１１】 表面に略平行な複数の量子稜線をもつ基板を有するとと
もに、上記複数の量子稜線の隣接する量子稜線の各対は、5.4 Åから600 Åのピ
ッチをもちかつ6 Åから597 Åの幅をもつ溝によって分離されており、上記量子
稜線の少なくとも１つは、上記少なくとも１つの量子稜線の頂点で支持された量
子ドットを有し、上記量子ドットは、少なくとも１つの方向での3 Åから594 Å
の幅をもつ導電性物質を有する量子稜線生成物。 - 【請求項１１２】 上記量子ドットは、約6 Åから30,000Åの厚さをもつも のである請求項１１１に記載の生成物。
- 【請求項１１３】 上記溝の各々は、4 Åから30,000Åの深さをもつもので
ある請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１１４】 上記少なくとも１つの溝は、6 Åから51Åの幅および4
Åから3,000 Åの深さをもつものである請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１１５】 支持された１つの量子細線をもつ上記少なくとも１つの
量子稜線は少なくとも２つの量子稜線を有し、上記量子稜線の各々は、その頂点
に支持されかつその長手方向に沿った方向に延びる各量子細線をもち、上記各量
子細線の各々は、3 Åから594 Åの幅をもつものである請求項１１１に記載の生
成物。 - 【請求項１１６】 上記溝の各々は、4 Åから30,000Åの深さをもつもので
ある請求項１１５に記載の生成物。 - 【請求項１１７】 上記複数の量子稜線の隣接する対の各々は、9.4 Åから
54Åのピッチをもつものである請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１１８】 上記基板は、半導体材料を有するものである請求項１１
１に記載の生成物。 - 【請求項１１９】 上記基板は、シリコンを有するものである請求項１１１
に記載の生成物。 - 【請求項１２０】 上記基板は、第III族−第Ｖ族半導体を有するものであ る請求項１１１に記載の生成物。
- 【請求項１２１】 上記基板は、ＧａＡｓを有するものである請求項１１１
に記載の生成物。 - 【請求項１２２】 上記量子細線は、金属を有するものである請求項１１１
に記載の生成物。 - 【請求項１２３】 上記量子ドットの少なくとも一部を被覆するより大きな
バンド・ギャップをもつ材料を有し、上記より大きなバンド・ギャップをもつ材
料は上記量子細線よりもより大きなバンド・ギャップをもつものである請求項１
１１に記載の生成物。 - 【請求項１２４】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ材料は二酸化珪
素を有するものである請求項１２３に記載の生成物。 - 【請求項１２５】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ材料は窒化珪素を有
するものである請求項１２３に記載の生成物。 - 【請求項１２６】 上記より大きなバンド・ギャップをもつ材料はダイヤモ
ンド状炭素を有するものであることを特徴とする請求項１２３に記載の生成物。 - 【請求項１２７】 上記基板は、(1 1 4) 面構造をもつものである請求項１
１１に記載の生成物。 - 【請求項１２８】 上記基板は、(5 5 12)面構造をもつものである請求項１
１１に記載の生成物。 - 【請求項１２９】 上記複数の量子稜線は、基板のくぼみに設けられたもの
である請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１３０】 上記複数の量子稜線は、基板の凸面に設けられたもので
ある請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１３１】 上記複数の量子稜線は、気体−液体−固体を有するもの
である請求項１１１に記載の生成物。 - 【請求項１３２】 表面に量子稜線をもつ基板を有し、上記量子稜線は、3
Åから47Åの幅と、4 Åから3,000 Åの高さをもつ量子稜線生成物。 - 【請求項１３３】 上記量子稜線に支持された量子細線をもつものである請
求項１３２に記載の量子稜線生成物。 - 【請求項１３４】 上記量子稜線に支持された少なくとも１つの量子ドット
を有するものである請求項１３２に記載の量子稜線生成物。 - 【請求項１３５】 上記量子稜線に支持された複数の量子ドットを有するも
のである請求項１３２に記載の量子稜線生成物。 - 【請求項１３６】 表面に量子頂上をもつ基板を有し、上記量子頂上は、少
なくとも１つの方向に沿って3 Åから47Åの幅と4 Åから3,000 Åの高さをもつ
量子頂上生成物。 - 【請求項１３７】 上記量子頂上に支持された量子ドットを有するものであ
る請求項１３６に記載の量子頂上生成物。 - 【請求項１３８】 6 Åから597 Åの巾および4 Åから30,000Åの深さをも
つ溝を有する基板を有する量子構造生成物。 - 【請求項１３９】 上記溝は、6 Åから51Åの幅を有するものである請求項
１３８に記載の生成物。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179858A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-07-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 量子ドットアレイ及びその製造方法、並びに量子ドットアレイ素子及びその製造方法 |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100597014B1 (ko) * | 2001-01-10 | 2006-07-06 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 물질의 결정 구조를 이용한 패턴 형성 방법 및 그 구조를갖는 기능성 소자 |
| JP4190906B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2008-12-03 | 信越半導体株式会社 | シリコン半導体基板及びその製造方法 |
| JP4495426B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2010-07-07 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 超伝導膜およびその製造方法 |
| JP4304338B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2009-07-29 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光検出素子 |
| CN100595889C (zh) * | 2005-05-27 | 2010-03-24 | 都柏林伊丽莎白女皇神学院 | 导电纳米线的形成方法 |
| US8017860B2 (en) | 2006-05-15 | 2011-09-13 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials |
| FR2904304B1 (fr) * | 2006-07-27 | 2008-10-17 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'une nanostructure sur un substrat pre-grave. |
| US8071179B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-12-06 | Stion Corporation | Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials |
| US8759671B2 (en) * | 2007-09-28 | 2014-06-24 | Stion Corporation | Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices |
| US8287942B1 (en) | 2007-09-28 | 2012-10-16 | Stion Corporation | Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material |
| US7998762B1 (en) | 2007-11-14 | 2011-08-16 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration |
| US8642138B2 (en) | 2008-06-11 | 2014-02-04 | Stion Corporation | Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions |
| US8003432B2 (en) | 2008-06-25 | 2011-08-23 | Stion Corporation | Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material |
| US9087943B2 (en) | 2008-06-25 | 2015-07-21 | Stion Corporation | High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material |
| US7855089B2 (en) | 2008-09-10 | 2010-12-21 | Stion Corporation | Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials |
| US8394662B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-03-12 | Stion Corporation | Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8008112B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-08-30 | Stion Corporation | Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8236597B1 (en) | 2008-09-29 | 2012-08-07 | Stion Corporation | Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8476104B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-07-02 | Stion Corporation | Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8008110B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-08-30 | Stion Corporation | Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8501521B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-08-06 | Stion Corporation | Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8026122B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-09-27 | Stion Corporation | Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8425739B1 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-23 | Stion Corporation | In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials |
| US7947524B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-05-24 | Stion Corporation | Humidity control and method for thin film photovoltaic materials |
| US7910399B1 (en) | 2008-09-30 | 2011-03-22 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US7863074B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-01-04 | Stion Corporation | Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells |
| US8383450B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Stion Corporation | Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials |
| US8741689B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-06-03 | Stion Corporation | Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials |
| US20110018103A1 (en) | 2008-10-02 | 2011-01-27 | Stion Corporation | System and method for transferring substrates in large scale processing of cigs and/or cis devices |
| US8003430B1 (en) | 2008-10-06 | 2011-08-23 | Stion Corporation | Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8435826B1 (en) | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8168463B2 (en) | 2008-10-17 | 2012-05-01 | Stion Corporation | Zinc oxide film method and structure for CIGS cell |
| US8344243B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-01-01 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction |
| US8507786B1 (en) | 2009-06-27 | 2013-08-13 | Stion Corporation | Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells |
| US8398772B1 (en) | 2009-08-18 | 2013-03-19 | Stion Corporation | Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity |
| US8809096B1 (en) | 2009-10-22 | 2014-08-19 | Stion Corporation | Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials |
| US8859880B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-10-14 | Stion Corporation | Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices |
| US8263494B2 (en) | 2010-01-25 | 2012-09-11 | Stion Corporation | Method for improved patterning accuracy for thin film photovoltaic panels |
| US9096930B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-04 | Stion Corporation | Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices |
| US8461061B2 (en) | 2010-07-23 | 2013-06-11 | Stion Corporation | Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment |
| US8628997B2 (en) | 2010-10-01 | 2014-01-14 | Stion Corporation | Method and device for cadmium-free solar cells |
| US8998606B2 (en) | 2011-01-14 | 2015-04-07 | Stion Corporation | Apparatus and method utilizing forced convection for uniform thermal treatment of thin film devices |
| US8728200B1 (en) | 2011-01-14 | 2014-05-20 | Stion Corporation | Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials |
| US8436445B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Method of manufacture of sodium doped CIGS/CIGSS absorber layers for high efficiency photovoltaic devices |
| US9269711B2 (en) * | 2013-07-01 | 2016-02-23 | Infineon Technologies Austria Ag | Semiconductor device |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2926785C2 (de) * | 1979-07-03 | 1985-12-12 | HIGRATHERM electric GmbH, 7100 Heilbronn | Bipolarer Transistor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JP2650930B2 (ja) * | 1987-11-24 | 1997-09-10 | 株式会社日立製作所 | 超格子構作の素子製作方法 |
| US4987094A (en) | 1989-06-02 | 1991-01-22 | Bell Communications Research, Inc. | Method of making a macroscopic stepped structure on a vicinally cut crystal |
| JP3020529B2 (ja) * | 1989-12-29 | 2000-03-15 | 富士通株式会社 | 光駆動量子化装置 |
| EP0535293A1 (en) * | 1991-01-29 | 1993-04-07 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | A method of fabricating a compositional semiconductor device |
| JPH04349622A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Eastman Kodak Japan Kk | 量子デバイス製造方法 |
| US5296719A (en) | 1991-07-22 | 1994-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Quantum device and fabrication method thereof |
| US5300452A (en) | 1991-12-18 | 1994-04-05 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing an optoelectronic semiconductor device |
| US5327675A (en) | 1992-05-22 | 1994-07-12 | International Flavors & Fragrances Inc. | Use of alkyl cyclopentanone and phenyl alkanol derivative-containing compositions for repelling blood feeding arthropods and apparatus for determining repellency and attractancy of semiochemicals against and for blood feeding arthropods |
| GB9213824D0 (en) | 1992-06-30 | 1992-08-12 | Isis Innovation | Light emitting devices |
| JPH0677205A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体の微細構造形成方法 |
| EP0661733A2 (en) * | 1993-12-21 | 1995-07-05 | International Business Machines Corporation | One dimensional silicon quantum wire devices and the method of manufacture thereof |
| JPH07221392A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | 量子細線の作製方法、量子細線、量子細線レーザ、及び量子細線レーザの作製方法、回折格子の作製方法、及び分布帰還型半導体レーザ |
| US5529952A (en) * | 1994-09-20 | 1996-06-25 | Texas Instruments Incorporated | Method of fabricating lateral resonant tunneling structure |
| US5482890A (en) * | 1994-10-14 | 1996-01-09 | National Science Council | Method of fabricating quantum dot structures |
| US5539214A (en) * | 1995-02-06 | 1996-07-23 | Regents Of The University Of California | Quantum bridges fabricated by selective etching of superlattice structures |
| EP0732624B1 (en) * | 1995-03-17 | 2001-10-10 | Ebara Corporation | Fabrication method with energy beam |
| JP2831953B2 (ja) * | 1995-08-25 | 1998-12-02 | 株式会社東芝 | 半導体表面のパターニング方法及び半導体装置の製造方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179858A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-07-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 量子ドットアレイ及びその製造方法、並びに量子ドットアレイ素子及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
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