JP2005279843A - Crystal material including fine wires, method of producing it, and nanowire device using it - Google Patents

Crystal material including fine wires, method of producing it, and nanowire device using it Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new technique which enables the control of fine wire arrangement in a crystal material. <P>SOLUTION: The crystal material includes a crystalline matrix and the plurality of fine wires each having a composition different from that of the crystalline matrix. The crystalline matrix includes a grain boundary or a hetero-phase interface, and the fine wires extend in a predetermined direction along the grain boundary or the hetero-phase interface. Each fine wire 5 is preferably formed of atoms 4 diffused along dislocations 3 present in a small angle boundary at predetermined intervals. By using the dislocations or the like of the grain boundary to control the fine wire arrangement, the crystal material in which the arrangement of nanowires that are so fine that a quantum effect can be expected, is correctly, e.g. periodically regularly, controlled, is produceable. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ナノ細線等の細線を利用する各種デバイスに有用な結晶材料とその製造方法に関し、さらに、この結晶材料を用いたナノ細線デバイスに関する。   The present invention relates to a crystal material useful for various devices utilizing a fine wire such as a nanowire and a method for producing the same, and further relates to a nanowire device using the crystal material.

転位は原子配列の乱れた線状の格子欠陥である。従来、転位の応用は材料の強度向上等に限られていたが、本発明者らは、特許文献1において、結晶内部の転位を利用した新たなデバイスを提案した。   Dislocations are linear lattice defects with disordered atomic arrangement. Conventionally, the application of dislocation has been limited to improving the strength of the material, but the present inventors have proposed a new device using dislocation inside the crystal in Patent Document 1.

特許文献1には、単結晶1(図11(a))に所定条件下における塑性変形により高い密度で転位2を導入し(図11(b))、次いで熱処理により転位2を所定方向に配列させて得た結晶材料(図11(c))が開示されている。高密度で所定方向に配列した転位をナノホール、ナノ細線等の形成に用いれば、この結晶材料から新たな高機能デバイスを得ることができる。   In Patent Document 1, dislocations 2 are introduced into single crystal 1 (FIG. 11A) at a high density by plastic deformation under predetermined conditions (FIG. 11B), and then dislocations 2 are arranged in a predetermined direction by heat treatment. A crystal material (FIG. 11 (c)) obtained by the above process is disclosed. If dislocations arranged in a predetermined direction at a high density are used for forming nanoholes, nanowires, etc., a new high-functional device can be obtained from this crystalline material.

特許文献1には、ナノ細線を形成するための基礎技術も開示されている。転位周辺では、ひずみ場が存在するために、この影響によって溶質元素の偏析が生じたり(コットレル効果)、拡散速度がバルクよりも速くなったりする(パイプ拡散)。このため、結晶材料の表面から内部に原子を拡散させれば、転位に沿って原子が偏析してナノ細線が形成される。   Patent Document 1 also discloses a basic technique for forming nanowires. Since there is a strain field around the dislocation, this influence causes segregation of solute elements (Cottrell effect) and the diffusion rate becomes faster than the bulk (pipe diffusion). For this reason, if atoms are diffused from the surface of the crystal material to the inside, the atoms are segregated along the dislocations to form nanowires.

なお、本明細書において、ナノ細線とは、直径が50nm以下、好ましくは10nm以下、である細線をいう。   Note that in this specification, the nanowire means a wire having a diameter of 50 nm or less, preferably 10 nm or less.

国際公開03/089698号パンフレットInternational Publication No. 03/089698 Pamphlet

特許文献1が開示する技術によれば、所定方向に配列したナノ細線を含む結晶材料を得ることができる。しかし、特許文献1が開示する技術では、ナノ細線を結晶材料中に規則的に配置し、あるいはナノ細線を結晶材料の所望の位置に形成することが困難である。   According to the technology disclosed in Patent Document 1, a crystal material including nanowires arranged in a predetermined direction can be obtained. However, with the technique disclosed in Patent Document 1, it is difficult to regularly arrange nanowires in a crystal material or to form nanowires in a desired position of the crystal material.

そこで、本発明は、結晶材料における細線の配置を制御しうる新たな技術を確立し、これにより、新たな結晶材料とこの材料を用いたデバイスを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention aims to establish a new technique capable of controlling the arrangement of fine lines in a crystal material, thereby providing a new crystal material and a device using this material.

塑性変形により導入した転位を用いたのでは、細線の配置制御には限界がある。本発明者らは、結晶粒界および異相界面に着目し、本発明を完成するに至った。   If dislocations introduced by plastic deformation are used, there is a limit to the fine line arrangement control. The present inventors paid attention to the crystal grain boundary and the heterogeneous interface, and completed the present invention.

本発明の結晶材料は、結晶母体と、この結晶母体とは異なる組成を有する複数の細線と、を含み、上記結晶母体が結晶粒界または異相界面を含み、この結晶粒界または異相界面に沿って所定の方向に上記複数の細線が伸長していることを特徴とする。   The crystal material of the present invention includes a crystal matrix and a plurality of fine wires having a composition different from that of the crystal matrix, and the crystal matrix includes a crystal grain boundary or a heterophasic interface, along the crystal grain boundary or the heterophasic interface. The plurality of thin wires extend in a predetermined direction.

本発明は、別の側面から、上記結晶材料を製造するに適した方法として、少なくとも2つの結晶を接合して小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界である結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程と、上記結晶粒界に上記結晶母体とは異なる材料が接触した状態で加熱することにより、上記結晶母体とは異なる組成を有し、上記結晶粒界に存在する複数の空隙に沿って所定の方向に伸長する複数の細線を形成する工程と、を含む結晶材料の製造方法を提供する。   According to another aspect of the present invention, as a method suitable for manufacturing the above crystal material, at least two crystals are joined at a small inclination grain boundary, a corresponding grain boundary, or an angle within ± 10 ° from the corresponding grain boundary. A process for producing a crystal matrix including a crystal grain boundary which is a shifted grain boundary, and heating in a state where a material different from the crystal matrix is in contact with the crystal grain boundary has a composition different from that of the crystal matrix. And a step of forming a plurality of fine lines extending in a predetermined direction along a plurality of voids existing at the crystal grain boundary.

本発明では、結晶粒界または異相界面を利用して複数の細線の配置を制御することとした。例えば2つの結晶を接合することにより結晶粒界を所定の位置に形成すれば、その位置に複数の細線を導入できる。小傾角粒界および対応粒界(Σ粒界)に代表されるように、結晶粒界における原子配列は原子レベルの規則性を有することがある。これを利用する本発明の実施形態では、複数の細線を規則的に配置できる。少なくとも本発明の好ましい実施形態では、量子効果をも期待できる程度に微細なナノ細線の配置を正確に制御できる。この優れた制御性は、ナノ細線デバイスの作製に極めて有用である。   In the present invention, the arrangement of a plurality of fine lines is controlled using a crystal grain boundary or a heterogeneous interface. For example, if a crystal grain boundary is formed at a predetermined position by joining two crystals, a plurality of fine lines can be introduced at that position. As represented by the small-angle grain boundary and the corresponding grain boundary (Σ grain boundary), the atomic arrangement in the crystal grain boundary may have atomic level regularity. In the embodiment of the present invention using this, a plurality of fine lines can be regularly arranged. In at least a preferred embodiment of the present invention, the arrangement of fine nanowires can be accurately controlled to such an extent that a quantum effect can be expected. This excellent controllability is extremely useful for the production of nanowire devices.

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明の結晶材料は、1つの結晶粒界または異相界面に沿って複数の細線が伸長する構造を含んでいればよく、細線が形成されていない結晶粒界等や結晶母体以外の部材を含んでいても構わない。   The crystal material of the present invention only needs to include a structure in which a plurality of fine lines extend along one crystal grain boundary or a heterogeneous interface, and includes a member other than a crystal grain boundary in which no fine lines are formed or a crystal matrix. It does not matter.

結晶母体の材料は、特に制限はなく、所望の特性、用途等に応じ、各種セラミックス、半導体、金属から適宜選択すればよい。結晶母体の結晶系についても制限はない。結晶母体は、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタン酸バリウム、シリコンカーバイド、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、シリコン、ゲルマニウム、窒化ガリウムであってもよい。   The material of the crystal matrix is not particularly limited, and may be appropriately selected from various ceramics, semiconductors, and metals according to desired characteristics and applications. There is no limitation on the crystal system of the crystal matrix. The crystal matrix may be, for example, alumina, zirconia, barium titanate, silicon carbide, strontium titanate, zinc oxide, silicon, germanium, or gallium nitride.

細線は、結晶母体とは異なる組成を有する。即ち、細線は、結晶母体と同じ原子を含んでいてもよいが、少なくとも結晶母体とは異なる組成式により表示される。細線は、結晶母体の材料と同様、特に制限されるわけではないが、遷移金属元素、希土類元素を含むとよく、一例を挙げると、Ti、Cu、Mn、Fe、Ni、Au、Agを含むことが好ましい。ただし、細線は、非金属元素を含んでいてもよく、非金属元素のみから構成されていてもよい。細線は、金属であっても化合物(非化学量論的化合物を含む)であってもよい。   The fine wire has a composition different from that of the crystal matrix. That is, the thin line may contain the same atoms as the crystal matrix, but is displayed with a composition formula different from at least the crystal matrix. The thin wire is not particularly limited like the material of the crystal matrix, but may contain a transition metal element and a rare earth element. For example, Ti, Cu, Mn, Fe, Ni, Au, and Ag are included. It is preferable. However, the thin wire may contain a nonmetallic element or may be composed of only a nonmetallic element. The fine line may be a metal or a compound (including a non-stoichiometric compound).

本発明の好ましい一形態では、結晶母体よりも複数の細線の電気伝導度が高く、この局所的な導電性がデバイスに利用される。この場合、複数の細線の電気伝導率は10-6Ω-1cm-1以上、特に10-1Ω-1cm-1以上であることが好ましい。 In a preferred embodiment of the present invention, the electrical conductivity of the plurality of fine wires is higher than that of the crystal matrix, and this local conductivity is used in the device. In this case, the electrical conductivity of the plurality of thin wires is preferably 10 −6 Ω −1 cm −1 or more, more preferably 10 −1 Ω −1 cm −1 or more.

本発明における結晶粒界は、小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界、特に小傾角粒界、が好ましい。小傾角粒界とは、傾角(2θ;図1参照)が15°以下の粒界である。図1に示すとおり、理想的な状態、あるいはそれに近い小傾角粒界には、転位(刃状転位または刃状成分を含む転位)3が所定の間隔dで規則的に配列している。結晶粒界は、対称、非対称のいずれでもよいが、図1に示したように、対称粒界であることが好ましい。   The crystal grain boundary in the present invention is preferably a low-angle grain boundary, a corresponding grain boundary, or a grain boundary deviated by an angle within ± 10 ° from the corresponding grain boundary, particularly a low-angle grain boundary. The low-angle grain boundary is a grain boundary having an inclination angle (2θ; see FIG. 1) of 15 ° or less. As shown in FIG. 1, dislocations (edge dislocations or dislocations containing edge components) 3 are regularly arranged at a predetermined interval d in a grain boundary having an ideal state or close to it. The crystal grain boundary may be either symmetric or asymmetric, but is preferably a symmetric grain boundary as shown in FIG.

転位3の間隔dは傾角2θによって制御できる。傾角2θを大きくすると間隔dは小さくなり、傾角2θを小さくすると間隔dは大きくなる。   The distance d between the dislocations 3 can be controlled by the tilt angle 2θ. Increasing the tilt angle 2θ decreases the distance d, and decreasing the tilt angle 2θ increases the distance d.

図2に示すように、熱処理等により転位3に沿って原子4を拡散させれば、所定の間隔dで細線5を配置できる。   As shown in FIG. 2, if the atoms 4 are diffused along the dislocations 3 by heat treatment or the like, the thin wires 5 can be arranged at a predetermined interval d.

細線5の間隔は、特に制限されないが、細線の高密度化のためには、細線5が伸長する方向に直交する面(例えば結晶材料の表面6)において、1μm以下、例えば0.5nm以上1μm以下、さらには1nm以上100nm以下、特に5nm以上50nm以下、が好ましい。   The distance between the thin wires 5 is not particularly limited. However, in order to increase the density of the thin wires, the surface perpendicular to the direction in which the thin wires 5 extend (for example, the surface 6 of the crystal material) is 1 μm or less, for example, 0.5 nm to 1 μm. In the following, it is more preferably 1 nm to 100 nm, particularly 5 nm to 50 nm.

細線は、対応粒界(Σ粒界)を利用することによっても規則的に配置できる。対応粒界は、傾角(2θ)が15°を上回る大傾角粒界に属するが、小傾角粒界と同様、粒界において周期的な規則構造であり、空隙構造を有する構造ユニット原子配列を有する。また、対応粒界から少しずれた角度(ずれが±10°以内)の粒界であってもよい。この場合は、上記角度のずれを補償するために、DSC転位と呼ばれる特殊な転位が形成される。   Fine lines can also be regularly arranged by using corresponding grain boundaries (Σ grain boundaries). The corresponding grain boundary belongs to a large-angle grain boundary having an inclination angle (2θ) of more than 15 °, but, like the small-angle grain boundary, has a regular regular structure at the grain boundary and has a structural unit atomic arrangement having a void structure. . Further, it may be a grain boundary having an angle slightly deviated from the corresponding grain boundary (deviation is within ± 10 °). In this case, a special dislocation called a DSC dislocation is formed in order to compensate for the angular deviation.

図1,図2では小傾角粒界を用いる例を示したため、転位(刃状転位または刃状成分を含む転位)に沿った拡散を説明したが、これに限らず、例えば対応粒界に存在する構造ユニット中の空隙構造に沿って原子を拡散させてもよく、対応粒界から少しずれた粒界に存在する構造ユニット中の空隙構造および/またはDSC転位に沿って原子を拡散させてもよい。これら転位、空隙構造に代表される空隙に沿って原子を拡散させれば、複数の細線を所定の方向に配列させることは可能であり、本明細書では、上記転位、空隙構造を含む用語として「空隙」を用いる。   1 and 2 show an example of using a low-inclination grain boundary, so diffusion along a dislocation (edge dislocation or dislocation including an edge component) has been described. The atoms may be diffused along the void structure in the structural unit, and the atoms may be diffused along the void structure and / or DSC dislocation in the structural unit existing at the grain boundary slightly shifted from the corresponding grain boundary. Good. If atoms are diffused along voids represented by these dislocations and void structures, it is possible to arrange a plurality of fine lines in a predetermined direction. In this specification, as terms including the above dislocations and void structures, Use “void”.

本発明では、異相界面に複数の細線を導入してもよい。即ち、界面を介して対向する材料が同種ではなく異種であっても構わない。この場合は、ミスフィット転位を利用して細線を形成してもよい。   In the present invention, a plurality of fine wires may be introduced at the heterogeneous interface. That is, the materials facing each other through the interface may be different from each other. In this case, a fine line may be formed using misfit dislocations.

こうして、粒界における原子配列の規則性を利用すれば、複数の細線の少なくとも一部、好ましくは全部、を、所定の規則性を満たすように配置できる。所定の規則性は、図2に示したような等間隔配置に限らず、配置の繰り返し性が認められればよい。   Thus, by utilizing the regularity of the atomic arrangement at the grain boundary, at least a part, preferably all, of the plurality of fine lines can be arranged so as to satisfy the predetermined regularity. The predetermined regularity is not limited to the equidistant arrangement as shown in FIG.

なお、結晶粒界では1の転位が分解して部分転位が形成されることがある。本発明の結晶材料は、部分転位を含んでいてもよく、複数の細線の少なくとも一部が部分転位に沿って伸長していてもよい。   Note that in the crystal grain boundary, one dislocation may be decomposed to form a partial dislocation. The crystal material of the present invention may contain partial dislocations, and at least a part of the plurality of fine wires may extend along the partial dislocations.

刃状転位3には、ナノオーダーのホールが存在する。このホールの直径は、刃状転位3のバーガースベクトルにもよるが、数オングストローム程度である。このホールは、a)絶対温度で表示した結晶の融点の半分以上の温度で熱処理することにより、またはb)例えば溶融KOH等の化学腐食液に浸漬して行うエッチングにより、拡大することができる。   The edge dislocation 3 has nano-order holes. The diameter of this hole is about several angstroms although it depends on the Burgers vector of the edge dislocation 3. This hole can be enlarged by a) heat-treating at a temperature more than half the melting point of the crystal expressed in absolute temperature, or b) etching performed by immersion in a chemical corrosive solution such as molten KOH.

細線の直径は、上記のようなホール径の制御により調整することも可能である。細線の直径は、あくまでも例示であるが、例えば0.1nm以上1μm以下、さらには0.2nm以上50nm以下、特に0.5nm以上5nm以下、であってもよい。   The diameter of the fine wire can be adjusted by controlling the hole diameter as described above. The diameter of the thin wire is merely an example, but it may be, for example, 0.1 nm to 1 μm, further 0.2 nm to 50 nm, particularly 0.5 nm to 5 nm.

以上に説明した結晶粒界等の周期構造を利用した実施形態では、細線の間隔は制御可能であり、細線の直径も制御可能である。後述する方法を用いれば結晶粒界を任意の位置に形成することもできる。これを利用すれば、ナノ細線をバルク中の所望の位置に所望の規則性をもって配置することが可能となる。これは、各種ナノ細線デバイスの設計上、極めて大きな意義を有する。本発明は、本発明により提供される結晶材料を含むナノ細線デバイスを包含する。   In the embodiment using the periodic structure such as the crystal grain boundary described above, the interval between the fine lines can be controlled, and the diameter of the fine lines can also be controlled. If a method described later is used, the crystal grain boundary can be formed at an arbitrary position. If this is utilized, it becomes possible to arrange | position a nano fine wire with the desired regularity in the desired position in a bulk. This is extremely significant in the design of various nanowire devices. The present invention encompasses nanowire devices comprising a crystalline material provided by the present invention.

本発明の結晶材料は、細線の量子効果を利用するデバイスにも有用である。従来の量子細線は、固体表面上に形成されていたため、体積分率が低く、固体表面に接する部分と露出部分とに影響された電子物性を示す。これに対し、本発明の好ましい実施形態では、量子細線が、結晶中に高密度で埋め込まれているため、体積分率が高く、結晶と量子細線との界面が電子物性の発現に寄与する。これを利用すれば、新しい機能を有する量子細線束含有デバイスの実現が期待できる。   The crystal material of the present invention is also useful for a device utilizing the quantum effect of fine wires. Since the conventional quantum wire is formed on the solid surface, the volume fraction is low, and the electronic physical properties are affected by the portion in contact with the solid surface and the exposed portion. On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, the quantum wires are embedded in the crystal at a high density, so that the volume fraction is high, and the interface between the crystal and the quantum wires contributes to the development of electronic properties. If this is utilized, the realization of the quantum wire bundle containing device which has a new function can be expected.

以上では、細線の配置制御について説明してきたが、本発明は、ナノホールを導入した結晶材料におけるナノホールの配置制御にも適用が可能である。ナノホールは、分子篩膜等として利用価値が高い。   Although the arrangement control of thin lines has been described above, the present invention can also be applied to the arrangement control of nanoholes in a crystal material into which nanoholes are introduced. Nanoholes have high utility value as molecular sieve membranes.

即ち、本発明は、結晶母体と、この結晶母体内に存在する複数のナノホールと、を含み、上記結晶母体が結晶粒界または異相界面を含み、この結晶粒界または異相界面に沿って複数のナノホールが所定の方向に伸長していることを特徴とする結晶材料、さらには、この結晶材料を含むナノホールデバイス、として実施してもよい。   That is, the present invention includes a crystal matrix and a plurality of nanoholes present in the crystal matrix, and the crystal matrix includes a crystal grain boundary or a heterophase interface, and a plurality of crystal holes along the crystal grain boundary or heterophase interface. You may implement as a crystalline material characterized by the nanohole extending | stretched to the predetermined direction, and also a nanohole device containing this crystalline material.

複数のナノホールを有する上記結晶材料は、少なくとも2つの結晶を接合して、小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界である結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程を含む方法により製造できる。   The crystal material having a plurality of nanoholes is formed by joining at least two crystals and forming a crystal grain boundary which is a low-angle grain boundary, a corresponding grain boundary, or a grain boundary shifted by an angle within ± 10 ° from the corresponding grain boundary. It can manufacture by the method including the process of producing the crystal parent | base containing.

ナノホールは、既に説明した転位等の空隙を用いればよく、その配置制御も、既に説明した細線の配置制御と同様に行えばよいので説明は省略する。間隔、直径等、細線についての上記記載のすべてはナノホールについても当てはまる。   The nanoholes may use voids such as dislocations already described, and the arrangement control thereof may be performed in the same manner as the arrangement control of thin lines already described, and thus description thereof is omitted. All of the above descriptions for thin wires, such as spacing, diameter, etc., also apply to nanoholes.

ナノホールの径は、形成する空隙の種類(転位、構造ユニット中の空隙構造)により異なるため、これを利用して選択してもよいが、上記に例示した転位におけるホール径の制御(ホール径の拡大)を応用して調整してもよい。ナノホールの好ましい径は、透過させる気体分子等により特定されるため、特に限定されないが、例えば0.1nm以上1μm以下である。   The diameter of the nanohole differs depending on the type of void to be formed (dislocation, void structure in the structural unit), so it may be selected using this, but the control of the hole diameter in the dislocation exemplified above (hole diameter Adjustment may be made by applying (enlargement). The preferred diameter of the nanohole is not particularly limited because it is specified by the gas molecules to be transmitted, etc., but is, for example, 0.1 nm or more and 1 μm or less.

本発明を利用してナノホールの配置を制御すれば、ランダムに形成したときと比較して、例えば規則的な透過位置による高い透過性を実現できる。   If the arrangement of the nanoholes is controlled by using the present invention, it is possible to realize, for example, higher transparency due to regular transmission positions as compared with the case where the nanoholes are randomly formed.

本発明の製造方法は、小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界である結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程を含む。この工程は、接合の対象とする結晶面を接触させた状態で加熱することにより行うとよい。加熱温度は、結晶の材料にもよるが、例えばアルミナの場合には、400℃以上融点(約2080℃)以下が好適である。加熱の際には、必要に応じ、接合面に圧縮応力を加えてもよい。   The production method of the present invention includes a step of producing a crystal matrix including a crystal grain boundary which is a low-inclination grain boundary, a corresponding grain boundary, or a grain boundary shifted by an angle within ± 10 ° from the corresponding grain boundary. This step is preferably performed by heating in a state where the crystal planes to be bonded are in contact with each other. Although the heating temperature depends on the crystal material, for example, in the case of alumina, the heating temperature is preferably 400 ° C. or higher and the melting point (about 2080 ° C.) or lower. When heating, compressive stress may be applied to the joint surfaces as necessary.

この接合工程を良好に行い、転位の配列が制御された理想的な結晶粒界を得るには、いくつかの工夫を講じることが好ましい。例えば、接合の対象とする少なくとも2つの結晶は、接合面の垂直方向に0.01mm以上、好ましくは0.1mm以上、の厚みを有するように準備するとよい。薄すぎると、反り等の結晶の微小な変形が結晶の接合を阻害することがある。微小な結晶材料を要する場合には、後述するように、本発明の製造方法を実施して得た結晶材料を、後工程で切断、研磨等するとよい。   In order to perform this bonding process satisfactorily and obtain an ideal crystal grain boundary in which the dislocation arrangement is controlled, it is preferable to take some measures. For example, at least two crystals to be bonded may be prepared so as to have a thickness of 0.01 mm or more, preferably 0.1 mm or more in the direction perpendicular to the bonding surface. If it is too thin, micro deformation of the crystal such as warping may hinder crystal bonding. When a minute crystal material is required, the crystal material obtained by carrying out the manufacturing method of the present invention may be cut or polished in a later step, as will be described later.

また、接合する結晶面は、小傾角粒界を形成する場合には傾角が15°以下となるように選択する。平行度は3°以内とすることが好ましい。共通回転軸は低指数方向としたほうがよい。さらに、接合する結晶面は、予め、例えばメカノケミカル研磨により平滑度を高めておくとよい。平滑度は、Rmaxにより表示して、100nm以下、さらには10nm以下、特に5nm以下、が好ましい。   The crystal planes to be joined are selected so that the tilt angle is 15 ° or less when forming a small tilt grain boundary. The parallelism is preferably within 3 °. The common rotation axis should be in the low index direction. Furthermore, the crystal planes to be joined should be improved in smoothness in advance, for example, by mechanochemical polishing. The smoothness is preferably 100 nm or less, more preferably 10 nm or less, and particularly preferably 5 nm or less, expressed as Rmax.

本発明の製造方法は、結晶粒界に結晶母体とは異なる材料が接触した状態で行う加熱工程(拡散工程)をさらに含む。細線を構成する原子を供給する上記材料は、例えば結晶粒界が露出した表面に、公知の薄膜形成法、例えば、スパッタリング法、化学蒸着法等の気相成膜法、メッキ法等の液相成膜法により、薄膜として形成するとよい(図2参照)。しかし、これに限らず、予め形成したバルク材料を用いてもよい。   The production method of the present invention further includes a heating step (diffusion step) performed in a state where a material different from the crystal matrix is in contact with the crystal grain boundary. The above-mentioned material for supplying the atoms constituting the thin wire is a liquid phase such as a well-known thin film forming method, for example, a vapor phase film forming method such as a sputtering method or a chemical vapor deposition method, or a plating method on the surface where the grain boundary is exposed. A thin film may be formed by a film formation method (see FIG. 2). However, the present invention is not limited to this, and a previously formed bulk material may be used.

この拡散工程における加熱温度は、適宜選択すればよいが、例えば400〜2000℃が好適である。加熱の際の雰囲気は、特に制限されない。金属を拡散させる場合には、還元性雰囲気または不活性雰囲気が好ましいが、金属の種類によっては大気中等の酸化性雰囲気で加熱してもよい。拡散させる対象は、上記のとおり金属が好ましいがこれに限るわけではない。拡散の形態に制限はなく、原子に限らずイオンとして拡散させてもよい。   The heating temperature in this diffusion step may be selected as appropriate, but is preferably 400 to 2000 ° C, for example. The atmosphere during heating is not particularly limited. When the metal is diffused, a reducing atmosphere or an inert atmosphere is preferable, but depending on the type of metal, heating may be performed in an oxidizing atmosphere such as the air. The object to be diffused is preferably a metal as described above, but is not limited thereto. There is no restriction | limiting in the form of diffusion, You may diffuse as not only an atom but ion.

本発明の製造方法では、結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程の後に、この結晶母体を所定の形状に加工する加工工程をさらに実施してもよい。結晶母体を作製するための接合工程では、接合の対象とする結晶が、特に接合面に垂直な方向については、ある程度の大きさ(厚さ)を有することが望ましいため、接合工程を実施した後に、切断、研磨等により結晶母体の大きさを調整する加工工程を実施するとよい。この加工工程は、上記拡散工程の前に実施しても後に実施してもよい。   In the manufacturing method of the present invention, a processing step of processing the crystal base into a predetermined shape may be further performed after the step of manufacturing the crystal base including the crystal grain boundary. In the bonding process for manufacturing the crystal matrix, it is desirable that the crystal to be bonded has a certain size (thickness) in the direction perpendicular to the bonding surface. A processing step of adjusting the size of the crystal matrix by cutting, polishing, or the like may be performed. This processing step may be performed before or after the diffusion step.

以上では、接合工程の後に、例えば結晶粒界が露出した表面に薄膜を形成して細線の材料とする方法を説明したが、これに従わなくても本発明の製造方法は実施できる。例えば、予め、接合する結晶の接合面に所定の元素を配置してから結晶を接合して結晶母体を作製してもよい。この場合、材料の配置は接合工程の前に行われ、結晶粒界において対向する面(接合面)の少なくとも一方に上記材料が存在する状態で加熱が行われる。接合面への材料の配置は、例えば、結晶の接合面に金属等を薄く蒸着して行ってもよく、接合面に所定のイオンを含む溶液を塗布して行ってもよい。本発明の製造方法では、加熱により細線が形成できるように結晶粒界の近傍に細線の材料が配置されていればよく、この状態を、結晶粒界に材料が接触した状態という。   In the above description, the method of forming a thin film on the surface where the crystal grain boundary is exposed to form a thin wire material after the bonding step has been described, but the manufacturing method of the present invention can be implemented without following this. For example, a crystal matrix may be manufactured by previously arranging a predetermined element on the bonding surface of the crystal to be bonded and then bonding the crystal. In this case, the material is arranged before the bonding step, and heating is performed in a state where the material is present on at least one of opposing surfaces (bonding surfaces) in the crystal grain boundary. The material may be arranged on the bonding surface by, for example, depositing a thin metal or the like on the crystal bonding surface, or by applying a solution containing predetermined ions on the bonding surface. In the production method of the present invention, it is only necessary that a thin wire material is disposed in the vicinity of the crystal grain boundary so that the fine wire can be formed by heating, and this state is called a state in which the material is in contact with the crystal grain boundary.

また、以上で説明した方法は、本発明の結晶材料の製造に適した方法であるが、本発明の結晶材料が上記方法により製造したものに限られるわけではない。本発明の結晶材料は、異相界面を利用して製造してもよく、例えば、結晶粒の異常粒成長、再結晶、液相存在下での粒成長を利用することによっても製造できる可能性がある。   The method described above is a method suitable for the production of the crystal material of the present invention, but is not limited to the method of producing the crystal material of the present invention by the above method. The crystal material of the present invention may be manufactured using a heterogeneous interface, for example, there is a possibility that it can be manufactured by utilizing abnormal grain growth, recrystallization, and grain growth in the presence of a liquid phase. is there.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本欄における上記説明と同様、以下の実施例も本発明の好ましい実施形態の例示に過ぎない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, the following Example is only the illustration of preferable embodiment of this invention similarly to the said description in this column.

まず、図3に示すように、2つのアルミナ単結晶を、[1−100]軸を共通回転軸、(11−20)面を基準面、[0001]軸の為す角(2θ)が2°となるように配置し、荷重負荷0.2MPaの下、1500℃で10時間の拡散接合を行った。単結晶は、接合する方向についての厚みを6mm、接合面を12mm×15mmとした。接合して得た双結晶の写真を図4として示す。接合付近を光学顕微鏡で観察したところ、ポア等は観察されず、良好な接合状態が得られていた。こうして得た双結晶は、切断、研磨することにより直径3mm、厚み0.1mmの薄膜とした。   First, as shown in FIG. 3, two alumina single crystals are formed such that the [1-100] axis is the common rotation axis, the (11-20) plane is the reference plane, and the angle (2θ) between the [0001] axes is 2 °. Then, diffusion bonding was performed at 1500 ° C. for 10 hours under a load of 0.2 MPa. The single crystal had a thickness in the joining direction of 6 mm and a joining surface of 12 mm × 15 mm. A photograph of the bicrystal obtained by bonding is shown in FIG. When the vicinity of the joint was observed with an optical microscope, pores and the like were not observed, and a good joined state was obtained. The bicrystal thus obtained was cut and polished into a thin film having a diameter of 3 mm and a thickness of 0.1 mm.

次いで、この薄膜試料の表面に蒸着によりTi膜を形成した。Ti膜の膜厚は約50nmとした。引き続き、Ar95%、H25%の還元雰囲気中で1500℃、8時間の熱処理を行った。 Next, a Ti film was formed on the surface of the thin film sample by vapor deposition. The thickness of the Ti film was about 50 nm. Subsequently, heat treatment was performed at 1500 ° C. for 8 hours in a reducing atmosphere of Ar 95% and H 2 5%.

こうして得た結晶材料の結晶粒界周辺を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した状態を、図5として示す。図5はTEM明視野像である。図5より、アルミナの小傾角粒界に沿った周期的なコントラストが確認できる。   FIG. 5 shows a state in which the periphery of the crystal grain boundary of the crystal material thus obtained is observed with a transmission electron microscope (TEM). FIG. 5 is a TEM bright field image. From FIG. 5, the periodic contrast along the low-inclination grain boundary of alumina can be confirmed.

走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用い、X線エネルギー分散分光法(EDS)により、周期的なコントラストが観察される方向に沿って線分析した結果を図6に示す。図6より、周期的なコントラストと同じ間隔でTi元素の存在が確認できる。   FIG. 6 shows the result of line analysis using a scanning transmission electron microscope (STEM) along the direction in which periodic contrast is observed by X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS). From FIG. 6, the presence of Ti element can be confirmed at the same interval as the periodic contrast.

以上より、小傾角粒界に存在する転位に沿ってTiが強く偏析したことが確認できた。   From the above, it was confirmed that Ti was segregated strongly along the dislocations present in the low-angle grain boundaries.

転位に偏析したTiを電子エネルギー損失分光法(EELS)により分析したところ、そのスペクトルはTi3+のEELSスペクトルと一致した。Tiは、Ti3+として、即ちTiO2ではなくTi23として、偏析していた。 When Ti segregated to dislocations was analyzed by electron energy loss spectroscopy (EELS), the spectrum was consistent with the EELS spectrum of Ti 3+ . Ti was segregated as Ti 3+ , ie, Ti 2 O 3 instead of TiO 2 .

結晶粒界周辺の導電性を走査型プローブ顕微鏡(SPM)により測定した。測定に用いたSPMおよび測定条件の概略を図7に示す。図示したとおり、印加電圧は200Vとした。結果を図8に示す。絶縁性のアルミナにおいて、転位に偏析したTiが周期的に導電性の細線を形成していることが確認できる。解析の結果、細線の電気伝導率は10-1cm-1Ω-1程度であった。 The conductivity around the crystal grain boundary was measured with a scanning probe microscope (SPM). FIG. 7 shows an outline of SPM used for measurement and measurement conditions. As shown, the applied voltage was 200V. The results are shown in FIG. In insulating alumina, it can be confirmed that Ti segregated to dislocations periodically forms conductive thin wires. As a result of the analysis, the electrical conductivity of the thin wire was about 10 −1 cm −1 Ω −1 .

さらに、やや倍率を上げてTEMにより観察したところ、暗視野像である図9に示すように、結晶粒界におけるコントラストが詳細には2つに分離していることが確認できた。そこで、高分解能電子顕微鏡(HRTEM)を用いて構造を解析した。結果を図10に示す。   Furthermore, when the magnification was slightly increased and observation was performed by TEM, it was confirmed that the contrast at the crystal grain boundary was separated into two in detail, as shown in FIG. 9 which is a dark field image. Therefore, the structure was analyzed using a high-resolution electron microscope (HRTEM). The results are shown in FIG.

このHRTEM像から、対の転位コントラストが、b=1/3[10−10]とb=1/3[01−10]のバーガースベクトルを有する2つの部分転位で構成されており、2つ合わせてb=1/3[11−20]となることがわかった。1/3[11−20]は、結晶粒界の面方向における最小並進ベクトルに一致する。この結果は、傾角を補償するために形成された転位が2つに分解したことを示している。この転位の分解を利用して、細線の間隔を調整することもできる。   From this HRTEM image, the dislocation contrast of the pair is composed of two partial dislocations having Burgers vectors of b = 1/3 [10-10] and b = 1/3 [01-10]. B = 1/3 [11-20]. 1/3 [11-20] corresponds to the minimum translation vector in the plane direction of the grain boundary. This result shows that the dislocation formed to compensate the tilt angle decomposed into two. The distance between the fine lines can be adjusted by utilizing the decomposition of dislocations.

本発明によれば、配置を制御しつつ、結晶材料に複数のナノ細線を導入できる。本発明は、高密度で高配向の細線を母材中に制御性よく導入することを可能とするものであり、例えば量子細線を利用するデバイスにおいて有用である。ただし、本発明の利用は量子細線に限らず、単に細線の導通等の利用であってもよいし、細線間の電子波動を利用してもよい。細線が発現する特性が電気的特性に限定されるわけでもない。本発明は、多種多様なデバイスにおいて極めて大きな利用価値を有する。   According to the present invention, it is possible to introduce a plurality of nanowires into a crystalline material while controlling the arrangement. The present invention makes it possible to introduce fine wires with high density and high orientation into a base material with good controllability, and is useful, for example, in devices using quantum wires. However, the use of the present invention is not limited to the quantum wire, and may be simply the use of conduction of the thin wire, or the electron wave between the thin wires. The characteristic that the thin wire appears is not limited to the electrical characteristic. The present invention has a great utility value in a wide variety of devices.

本発明の結晶材料の一形態に含まれる対称小傾角粒界における転位の配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the dislocation in the symmetrical low inclination grain boundary contained in one form of the crystal material of this invention. 本発明の結晶材料の一形態を製造するために転位に沿って原子を拡散させる前後の状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the state before and behind diffusing an atom along a dislocation in order to manufacture one form of the crystal material of this invention. 実施例で作製したアルミナ双結晶の結晶軸等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the crystal axis etc. of the alumina bicrystal produced in the Example. 実施例で作製したアルミナ双結晶の写真である。It is a photograph of the alumina bicrystal produced in the Example. 実施例で作製したアルミナ双結晶の小傾角粒界のTEM明視野像である。It is a TEM bright field image of the low-inclination grain boundary of the alumina bicrystal produced in the Example. 実施例で作製したアルミナ双結晶の小傾角粒界に沿って測定したEDSスペクトルである。It is the EDS spectrum measured along the low-angle grain boundary of the alumina bicrystal produced in the Example. 実施例で作製したアルミナ双結晶について実施したSPMによる電流値測定の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the electric current value measurement by SPM implemented about the alumina bicrystal produced in the Example. 図7に概要を示した測定により得られた電流値の測定結果である。FIG. 8 is a measurement result of a current value obtained by the measurement schematically shown in FIG. 図5よりも高倍率で測定した、実施例で作製したアルミナ双結晶の小傾角粒界のTEM暗視野像である。It is a TEM dark field image of the low-inclination grain boundary of the alumina bicrystal produced in the Example measured by higher magnification than FIG. 実施例で作製したアルミナ双結晶における転位の分解をHRTEMにより観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the decomposition | disassembly of the dislocation in the alumina bicrystal produced in the Example by HRTEM. 特許文献1が開示する従来の結晶材料とその製造方法を示す図である。It is a figure which shows the conventional crystal material which patent document 1 discloses, and its manufacturing method.

符号の説明Explanation of symbols

1 単結晶
2,3 転位
4 原子
5 細線
6 結晶材料の表面
1 single crystal 2, 3 dislocation 4 atom 5 fine wire 6 surface of crystal material

Claims (16)

結晶母体と、前記結晶母体とは異なる組成を有する複数の細線と、を含み、
前記結晶母体が結晶粒界または異相界面を含み、当該結晶粒界または異相界面に沿って前記複数の細線が所定の方向に伸長していることを特徴とする結晶材料。
A crystal matrix, and a plurality of fine wires having a composition different from that of the crystal matrix,
The crystal material, wherein the crystal matrix includes a crystal grain boundary or a heterophase interface, and the plurality of thin wires extend in a predetermined direction along the crystal grain boundary or the heterophase interface.
前記複数の細線が伸長している結晶粒界を含む請求項1に記載の結晶材料。   The crystal material according to claim 1, comprising a crystal grain boundary in which the plurality of thin wires extend. 前記結晶粒界が、小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界である請求項2に記載の結晶材料。   The crystal material according to claim 2, wherein the crystal grain boundary is a low-inclination grain boundary, a corresponding grain boundary, or a grain boundary shifted from the corresponding grain boundary by an angle within ± 10 °. 前記複数の細線の少なくとも一部が、所定の規則性を満たすように配置された請求項1〜3のいずれか1項に記載の結晶材料。   The crystal material according to any one of claims 1 to 3, wherein at least some of the plurality of thin wires are arranged so as to satisfy a predetermined regularity. 前記所定の方向に直交する面において、前記複数の細線の間隔が1μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の結晶材料。   The crystal material according to any one of claims 1 to 4, wherein an interval between the plurality of thin wires is 1 µm or less on a plane orthogonal to the predetermined direction. 前記複数の細線の少なくとも一部が、1の転位が分解した部分転位に沿って伸長している請求項1〜5のいずれか1項に記載の結晶材料。   The crystal material according to any one of claims 1 to 5, wherein at least some of the plurality of thin wires extend along partial dislocations in which one dislocation is decomposed. 前記複数の細線の直径が0.1nm以上1μm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の結晶材料。   The crystal material according to any one of claims 1 to 6, wherein a diameter of the plurality of thin wires is 0.1 nm or more and 1 µm or less. 前記結晶母体よりも前記複数の細線の電気伝導率が高い請求項1〜7のいずれか1項に記載の結晶材料。   The crystal material according to claim 1, wherein the electrical conductivity of the plurality of thin wires is higher than that of the crystal matrix. 前記複数の細線の電気伝導率が10-6Ω-1cm-1以上である請求項8に記載の結晶材料。 The crystal material according to claim 8, wherein the electrical conductivity of the plurality of thin wires is 10 −6 Ω −1 cm −1 or more. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の結晶材料を含むナノ細線デバイス。   A nanowire device comprising the crystalline material according to claim 1. 少なくとも2つの結晶を接合して、小傾角粒界、対応粒界、または対応粒界から±10°以内の角度でずれた粒界である結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程と、
前記結晶粒界に前記結晶母体とは異なる材料が接触した状態で加熱することにより、前記結晶母体とは異なる組成を有し、前記結晶粒界に存在する複数の空隙に沿って所定の方向に伸長する複数の細線を形成する工程と、
を含む結晶材料の製造方法。
Joining at least two crystals to produce a crystal matrix including a crystal grain boundary that is a low-angle grain boundary, a corresponding grain boundary, or a grain boundary that is displaced from the corresponding grain boundary by an angle within ± 10 °;
By heating in a state where a material different from the crystal matrix is in contact with the crystal grain boundary, the crystal grain boundary has a composition different from that of the crystal matrix, and in a predetermined direction along a plurality of voids existing in the crystal grain boundary. Forming a plurality of elongated wires; and
A method for producing a crystalline material comprising:
前記結晶粒界が露出した表面に前記材料が接触した状態で加熱する請求項11に記載の結晶材料の製造方法。   The method for producing a crystal material according to claim 11, wherein heating is performed in a state where the material is in contact with a surface where the crystal grain boundary is exposed. 前記結晶粒界において対向する面の少なくとも一方に前記材料が存在する状態で加熱する請求項11に記載の結晶材料の製造方法。   The method for producing a crystal material according to claim 11, wherein heating is performed in a state where the material is present on at least one of opposing faces in the crystal grain boundary. 前記少なくとも2つの結晶が、接合面の垂直方向に0.01mm以上の厚みを有する請求項11〜13のいずれか1項に記載の結晶材料の製造方法。   The method for producing a crystal material according to any one of claims 11 to 13, wherein the at least two crystals have a thickness of 0.01 mm or more in a direction perpendicular to a bonding surface. 前記少なくとも2つの結晶が、接合面として、Rmaxが100nm以下である面を有する請求項11〜14のいずれか1項に記載の結晶材料の製造方法。   The method for producing a crystal material according to any one of claims 11 to 14, wherein the at least two crystals have a surface having Rmax of 100 nm or less as a bonding surface. 結晶粒界を含む結晶母体を作製する工程の後に、前記結晶母体を所定の形状に加工する工程をさらに実施する請求項11〜15のいずれか1項に記載の結晶材料の製造方法。   The method for producing a crystal material according to any one of claims 11 to 15, further comprising a step of processing the crystal matrix into a predetermined shape after the step of manufacturing the crystal matrix including a crystal grain boundary.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05218391A (en) * 1992-02-03 1993-08-27 Hitachi Ltd Quantum well wire and device with quantum well wire
JP2001511599A (en) * 1997-07-22 2001-08-14 コミツサリア タ レネルジー アトミーク Manufacturing method of microstructure or nanostructure on substrate
WO2002029876A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-11 Commissariat A L'energie Atomique Method for revealing crystalline defects and/or stress field defects at the molecular adhesion interface of two solid materials
WO2003089698A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-30 Japan Science And Technology Agency Single crystal material having high density dislocations arranged one-dimensionally in straight line form, functional device using said single crystal material, and method for their preparation
JP2004522296A (en) * 2000-12-28 2004-07-22 コミツサリア タ レネルジー アトミーク Method for forming a laminated structure
JP2005060920A (en) * 2003-07-31 2005-03-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing ultrafine carbon fiber and field emission element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05218391A (en) * 1992-02-03 1993-08-27 Hitachi Ltd Quantum well wire and device with quantum well wire
JP2001511599A (en) * 1997-07-22 2001-08-14 コミツサリア タ レネルジー アトミーク Manufacturing method of microstructure or nanostructure on substrate
WO2002029876A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-11 Commissariat A L'energie Atomique Method for revealing crystalline defects and/or stress field defects at the molecular adhesion interface of two solid materials
JP2004522296A (en) * 2000-12-28 2004-07-22 コミツサリア タ レネルジー アトミーク Method for forming a laminated structure
WO2003089698A1 (en) * 2002-04-19 2003-10-30 Japan Science And Technology Agency Single crystal material having high density dislocations arranged one-dimensionally in straight line form, functional device using said single crystal material, and method for their preparation
JP2005060920A (en) * 2003-07-31 2005-03-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing ultrafine carbon fiber and field emission element

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