JP2007099536A - 機能性構造物素子、機能性構造物素子の製造方法及び機能性構造物製造用基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 一方向凝固シリコンを用いた機能性構造物素子、機能性構造物素子の製造方法及び機能性構造物製造用基板を提供する。
【解決手段】 まず、図1(a)に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板12を用意する。次に、図1(b)に示すように、基板12上に、機能性材料の構造物(機能性膜)14を形成して、機能性構造物素子10を製造する。図1(b)において、機能性膜14を形成する方法としては、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション(AD)法等がある。なお、基板12と機能性膜14の間に、バッファ層を設けてもよい。
【選択図】 図1
【解決手段】 まず、図1(a)に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板12を用意する。次に、図1(b)に示すように、基板12上に、機能性材料の構造物(機能性膜)14を形成して、機能性構造物素子10を製造する。図1(b)において、機能性膜14を形成する方法としては、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション(AD)法等がある。なお、基板12と機能性膜14の間に、バッファ層を設けてもよい。
【選択図】 図1
Description
本発明は、機能性構造物素子、機能性構造物素子の製造方法及び機能性構造物製造用基板に関する。
従来、電子セラミックス等の機能性材料を用いて形成された機能性膜素子を利用する研究が盛んである。一般に、機能性膜素子の機能を十分に発揮させるためには、比較的高温(例えば、500℃〜1000℃程度)での熱処理が必要であるため、機能性材料が成膜される基板には耐熱性が要求される。耐熱性を有する比較的安価な基板としては、単結晶シリコンウエハがよく用いられる。単結晶シリコンウエハはチョクラルスキー(CZ)法により作製されるが、CZ法ではシリコンインゴットの大型化が困難であった。CZ法により作製されたシリコンインゴットの直径は、最大で約300mm程度であった。
ところで、大型化が可能な基板材料としては、一方向凝固させた多結晶シリコン(一方向凝固シリコン、柱状晶シリコン)が提案されている(特許文献1参照)。一方向凝固シリコンは、大型化が可能で、かつ、安価であるという利点を有する。
特開2003−286024号公報
しかしながら、上記特許文献1は、太陽電池基板以外の一方向凝固シリコンの用途を提供するものではなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一方向凝固シリコンを用いた機能性構造物素子、機能性構造物素子の製造方法及び機能性構造物製造用基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に係る機能性構造物素子は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、前記基板上に機能性材料を用いて形成された機能性構造物とを備えることを特徴とする。なお、請求項1では、基板と機能性構造物との間に、別の物質層が含まれるように構成してもよい。
請求項1に係る機能性構造物素子によれば、大型化が容易な一方向凝固シリコンの基板を用いることにより、機能性構造物素子の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造物素子の低コスト化を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の大型化により、1枚の一方向凝固シリコンの基板から1回の製造工程で大量の機能性構造物素子を製造できるため、機能性構造物素子の単価の低コスト化を図ることができる。
請求項2に係る機能性構造物素子は、請求項1において、前記基板の表面の面方位が(001)であることを特徴とする。請求項2は、基板表面におけるシリコン結晶の面方位について限定したものである。
請求項3に係る機能性構造物素子は、請求項1又は2において、前記基板と前記機能性構造物との間に形成されたバッファ層を更に備え、前記機能性構造物は、前記機能性材料を前記バッファ層上にエピタキシャル成長させることにより形成されることを特徴とする。
請求項3に係る機能性構造物素子によれば、一方向凝固シリコンの基板と機能性構造物との間にバッファ層を形成することで、一方向凝固シリコンの基板表面に機能性材料を直接成膜する場合に比べ、酸素や機能性材料の元素の基板表面への拡散を抑制できるため、機能性材料をより安定して成膜でき、また、機能性構造物の品質を向上できる。更に、一方向凝固シリコンの基板と、機能性構造物の格子定数が異なる場合に、一方向凝固シリコンと機能性材料の中間的な性質を有する物質(例えば、格子定数が一方向凝固シリコンと機能性材料の中間の物質)により形成されたバッファ層を設けた場合は、更に機能性構造物の品質を向上させることができる。
請求項4に係る機能性構造物素子は、請求項1から3において、前記バッファ層は、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、酸化セリウム(CeO2)、アルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)、アルミナ(Al2O3)のうち少なくとも1つを含む物質であることを特徴とする。請求項4は、バッファ層の材料物質を限定したものである。
請求項5に係る機能性構造物素子は、請求項1から4において、前記機能性材料は、圧電性材料、焦電性材料又は強誘電性材料のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする。請求項6に係る機能性構造物素子は、請求項1から4において、前記機能性材料は、超伝導材料を含むことを特徴とする。請求項7に係る機能性構造物素子は、請求項1から4において、前記機能性材料は、磁性材料を含むことを特徴とする。請求項8に係る機能性構造物素子は、請求項1から4において、前記機能性材料は、半導体材料を含むことを特徴とする。請求項5から8は、機能性材料を限定したものである。
請求項9に係る機能性構造物素子の製造方法は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成するステップと、前記基板上に機能性材料を用いて機能性構造物を形成するステップとを備えることを特徴とする。なお、請求項9では、基板と機能性構造物との間に、別の物質層が含まれるように構成してもよい。
請求項9に係る機能性構造物素子の製造方法によれば、大型化が容易な一方向凝固シリコンの基板を用いることにより、機能性構造物素子の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造物素子の低コスト化を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の大型化により、1枚の一方向凝固シリコンの基板から1回の製造工程で大量の機能性構造物素子を製造できるため、機能性構造物素子の単価の低コスト化を図ることができる。
請求項10に係る機能性構造物素子の製造方法は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成するステップと、前記基板上にバッファ層を形成するステップと、前記バッファ層上に機能性材料をエピタキシャル成長させて機能性構造物を形成するステップとを備えることを特徴とする。
請求項10に係る機能性構造物素子の製造方法によれば、一方向凝固シリコンの基板と機能性構造物との間にバッファ層を形成することで、一方向凝固シリコンの基板表面に機能性材料を直接成膜する場合に比べ、酸素や機能性材料の元素の基板表面への拡散を抑制できるため、機能性材料をより安定して成膜でき、また、機能性構造物の品質を向上できる。更に、一方向凝固シリコンの基板と、機能性構造物の格子定数が異なる場合に、一方向凝固シリコンと機能性材料の中間的な性質を有する物質(例えば、格子定数が一方向凝固シリコンと機能性材料の中間の物質)により形成されたバッファ層を設けた場合は、更に機能性構造物の品質を向上させることができる。
請求項11に係る機能性構造物製造用基板は、少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、前記基板と前記機能性構造物との間に形成されたバッファ層とを備えることを特徴とする。
請求項12に係る機能性構造物製造用基板は、請求項11において、前記バッファ層は、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、酸化セリウム(CeO2)、アルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)、アルミナ(Al2O3)のうち少なくとも1つを含む物質であることを特徴とする。請求項12は、請求項11のバッファ層の材料物質を限定したものである。
本発明によれば、大型化が容易な一方向凝固シリコンの基板を用いることにより、機能性構造物素子の大型化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンの基板の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造物素子の低コスト化を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板の大型化により、1枚の一方向凝固シリコンの基板から1回の製造工程で大量の機能性構造物素子を製造できるため、機能性構造物素子の単価の低コスト化を図ることができる。また、一方向凝固シリコンの基板と、機能性構造物の格子定数が大きく異なる場合に、一方向凝固シリコンと機能性材料の中間的な性質を有する物質(例えば、格子定数が一方向凝固シリコンと機能性材料の中間の物質)により形成されたバッファ層を設けることにより、機能性構造物の品質を向上させることができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る機能性構造物素子、機能性構造物素子の製造方法及び機能性構造物製造用基板の好ましい実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る機能性構造物素子の製造方法を示す図である。図1(a)及び図1(b)は、機能性構造物素子の製造工程の各段階における断面図である。
まず、図1(a)に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板12を用意する。基板12は、例えば、ジェムコ(JEMCO)社製の一方向凝固シリコン(柱状晶シリコン)から形成することができる。
ここで、一方向凝固シリコンからなる基板12の製造工程の例について、図2を参照して説明する。図2は、一方向凝固シリコンからなる基板12の製造工程を模式的に示す図である。
図2に示すシリコンインゴットの製造装置20は、水平断面積が大きいルツボ21と、ルツボ21の上方に配置された天井ヒータ22と、ルツボ21の下方に配置された床下ヒータ23と、ルツボ21と床下ヒータ23の間に配置されたチルプレート24と、ルツボ21の周囲を包囲する断熱材25とを備える。天井ヒータ22及び床下ヒータ23は、ルツボ21を平面状に加熱するヒータであり、例えば、カーボン発熱体を平面状に加工した構造のヒータである。上記したシリコンインゴットの製造装置20は、シリコン原料26の溶解中の酸化を防止できるように、内部の気体を制御することができるチャンバー(図示せず)内に設置される。なお、例えば、断熱材25として繊維質カーボンからなる断熱材を用いた場合には、シリカ製のルツボで溶解すると、SiCが溶解シリコン中に残留することがあるため、ルツボ21内に不活性ガスを供給する装置を設けて、シリコンが溶解している期間中にルツボ21内を不活性ガス雰囲気に保持することが好ましい。
図2(a)に示すように、ルツボ21にはシリコン原料26が底に敷き詰めるように装入され、天井ヒータ22及び床下ヒータ23に通電することによりシリコン原料26を加熱溶解する。
次に、図2(b)に示すように、シリコン原料26が完全に溶解し溶解シリコン26′となると、床下ヒータ23への通電を停止あるいは通電量を低下するとともに、チルプレート24に冷媒(例えば、水のほか、不活性ガス、アルゴン(Ar)ガス)を流してルツボ21の底部を冷却する。これにより、溶解シリコン26′がルツボ21の底部から冷却され、一方向凝固組織が生成される。
また、天井ヒータ22に対する通電量を段階的又は連続的に減少させることにより、天井ヒータ22の温度を段階的または連続的に下げると、一方向凝固組織は上方向に向かってさらに成長する。これにより、図2(c)に示すように、水平断面積の大きい一方向凝固組織を有するシリコンインゴット27を製造することができる。上記のようにして製造されたシリコンインゴット27により、図1(a)に示す複数枚の一方向凝固シリコンの基板12が形成される。上記のようにして製造された一方向凝固シリコン基板12は、一方向凝固された柱状晶であって、結晶粒界が一方向に制御されているとともに、合計の不純物濃度が約10ppm以下である。上記のようにして製造された基板12の表面では、シリコン結晶の面方位が(001)にそろっている。なお、一方向凝固シリコンの基板12の製造方法は、上記の方法に限定されるものではない。
図1の機能性構造物素子の製造工程の説明に戻ると、次に、図1(b)に示すように、基板12上に、機能性材料の構造物(機能性膜)14を形成して、機能性構造物素子10を製造する。図1(b)において、機能性膜14を形成する方法としては、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション(AD)法等がある。ここで、AD法とは、機能性材料の粉体(原料粉)を含むエアロゾルを生成し、それをノズルから基板に向けて噴射して原料粉を下層に衝突させることにより、原料を基板上に堆積させる成膜方法であり、噴射堆積法又はガスデポジション法とも呼ばれている。
本実施形態の機能性構造物素子の製造方法によれば、次のような機能性材料を用いて機能性膜14を形成することにより、下記に列挙する機能性構造物素子10を製造することができる。なお、機能性材料の種類は、下記に列挙したものに限定されるものではない。
メモリー素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、Pb(Zr,Ti)O3、SrBi2(Ta,Nb)2O9、Bi4Ti3O12等がある。
アクチュエータ等の圧電素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、Pb(Zr,Ti)O3、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3等やこれらの固溶体がある。
赤外線センサ等の焦電素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、Pb(Zr,Ti)O3、(Pb,La)(Zr,Ti)O3等がある。
コンデンサ等の受動部品の製造に用いる機能性材料としては、BaSrTiO3、(Pb,La)(Zr,Ti)O3等がある。
光スイッチ等の光学素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、(Pb,La)(Zr,Ti)O3、LiNbO3等がある。
超伝導磁束量子干渉計(SQUID:superconducting quantum interference device)等の超伝導素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、YBa2Cu3O7、Bi2Sr2Ca2Cu3O10等がある。ここで、SQUIDとは、超伝導を利用した高感度の磁気センサ素子のことである。
太陽電池等の光電変換素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、アモルファスシリコンや化合物半導体がある。
磁気ヘッド等のマイクロ磁気素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、PdPtMn、CoPtCr等がある。
TFT等の半導体素子の製造に用いる機能性材料としては、例えば、アモルファスシリコン等がある。
次に、図1(b)に示す機能性構造物素子10に対して熱処理を施してもよい。この熱処理は、機能性膜14の粒成長を促進したり、結晶性を向上させることによって、機能性膜14の機能を向上させるために行われる。例えば、Pb(Zr,Ti)O3、(Pb,La)(Zr,Ti)O3、BaSrTi3等の機能性膜14を製造する場合には、約500℃以上の温度で熱処理される。また、SrBi2(Ta,Nb)2O9、Bi4Ti3O12、YBa2Cu3O7、Bi2Sr2Ca2Cu3O10等の機能性膜14を製造する場合には、約700℃以上で熱処理される。
本実施形態の機能性構造物素子の製造方法によれば、大型化が容易な一方向凝固シリコンの基板12を用いることにより、上記に列挙した機能性構造物素子10の大型化を図ることができる。例えば、上記の機能性構造物素子10の製造方法により製造された圧電素子やTFT等の半導体素子を用いることにより、大型のインクジェットヘッドやディスプレイを製造することができる。
また、一方向凝固シリコンの基板12の単位面積当たりの価格は安価であるため、機能性構造物素子10の低コスト化を図ることができる。さらに、一方向凝固シリコンの基板12の大型化により、1枚の一方向凝固シリコンの基板12から1回の製造工程で大量の機能性構造物素子10を製造できるため、機能性構造物素子10の単価の低コスト化を図ることができる。
次に、機能性構造物素子の製造方法の第2の実施形態について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の第2の実施形態に係る機能性構造物素子の製造方法を示す図である。図3(a)から図3(c)は、機能性構造物素子の製造工程の各段階における断面図である。
まず、図3(a)に示すように、一方向凝固シリコンからなる基板32を用意する。なお、一方向凝固シリコンの基板32の製造工程については、上記第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。
次に、図3(b)に示すように、一方向凝固シリコンの基板32上にバッファ層34を形成する。バッファ層34は、基板32上に機能性材料をエピタキシャル成長させるのに適した格子定数の材料により形成される。ここで、バッファ層34の材料としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、酸化セリウム(CeO2)、アルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)又はアルミナ(Al2O3)、又はこれらのうち少なくとも1つを含む化合物、混合物又は合金である。上記に列挙した材料によりバッファ層34を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、CVD法、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション(AD)法等がある。なお、バッファ層34は、通常の積層温度よりもやや低い温度で形成することが好ましい。
次に、図3(c)に示すように、基板12上に、機能性材料の構造物(機能性膜)36を形成して、機能性構造物素子30を製造する。図3(c)において、機能性膜36を形成する方法及び機能性材料の種類については、上記第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。次に、図3(c)に示す機能性構造物素子30に対して熱処理が施されて、機能性構造物素子30が完成する。
本実施形態の機能性構造物素子の製造方法によれば、一方向凝固シリコンの基板32と、機能性膜36の格子定数が大きく異なる場合に、一方向凝固シリコンと機能性材料の中間的な性質を有する物質(例えば、格子定数が一方向凝固シリコンと機能性材料の中間の物質)でバッファ層34を形成することにより、機能性膜36の品質を向上させることができる。
なお、上記実施形態において、基板12、32は、一方向凝固シリコンからなるものとしたが、例えば、機能性材料の膜(機能性材料膜)が成膜される面のみを一方向凝固シリコンで形成した基板であってもよい。
次に、本発明の機能性構造物素子の製造方法により圧電アクチュエータを製造する方法について、図4を参照して説明する。図4は、圧電アクチュエータの製造方法を示す図である。図4(a)から図4(h)は、圧電アクチュエータの製造工程の各段階における断面図である。なお、実際には、1枚の基板から複数の液体吐出ヘッドが作成されるが、図4では1つに省略されている。
まず、図4(a)に示すように、ジェムコ(JEMCO)社製の一方向凝固シリコン(柱状晶シリコン)からなる基板52が形成される。基板52は、一例で50mm角で厚さが1mmである。この基板52上には、図4(b)に示す振動板54が形成される。振動板54は、例えば、酸化シリコン(SiO2)であり、基板52の表面に酸化シリコンの層を貼り付けるか、又は基板52の表面に熱酸化処理を施すことにより形成される。そして、振動板54の表面は、表面粗さ(Ra)が約50nm以下となるように研磨される。研磨後の振動板54の厚さは、一例で500nmである。なお、上記の基板52及び振動板54を構成するシリコン及び酸化シリコンは、それぞれ耐熱性及び耐食性を有する。ここで、耐熱性を有する材料とは、のちのアニール工程において、変形や変質、組成変化が生じない材料をいう。また、耐食性を有する材料とは、液体吐出ヘッドに用いる液体(インク)に腐食性があっても溶解や変質しない材料をいう。
次に、図4(c)及び図4(d)に示すように、振動板54上にスパッタリング法により約20nmのチタン(Ti)密着層56が形成され、このチタン密着層56上にスパッタリング法により約200nmの白金(Pt)層からなる下部電極58が形成される。
この下部電極58上には、図4(e)に示すように圧電膜60が形成される。圧電膜60は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、PbZr0.52Ti0.48O3であり、ゾルゲル法により室温において厚さが約1μmとなるように成膜される。
次に、レーザーアニール又は電磁加熱によりこの圧電膜60に焼成処理が施される。これにより、圧電膜60の特性が向上し、圧電膜60の残留応力が除去される。このレーザーアニールや電磁加熱を行う際には、光又は電磁波の照射条件を選択して、例えば、短パルス的な断続駆動方式等を用いる。これにより、振動板54等に熱が伝導されないように、圧電膜60を選択的に加熱することができる。例えば、レーザーアニールを用いる場合には、フェムト秒レーザーのような超短パルスレーザーを用いることにより、ポリウレタン系の形状記憶ポリマーの耐熱温度(約数百℃)を越えない程度に、熱の発生を抑えることができる。
この圧電膜60上には、図4(g)に示すように上部電極62が形成される。この上部電極62は、例えば、白金であり、スパッタリング法又はリフトオフ法により形成される。上部電極62の大きさは、一例で300μm角であり、その厚さは、一例で200nmである。
続いて、基板52の図中下面にクロム(Cr)が成膜されて、このクロム膜(不図示)にパターニングが施される。そして、このクロム膜をマスクとしてフレオンガス(商標;例えば、テトラフルオロカーボン(CF4))等を用いて、反応性イオンエッチング法(RIE)により基板52のエッチングが行われる。このエッチングは、振動板54の図中下面でストップし、平坦なエッチング面を出すことができた。すなわち、基板52の材料(シリコン)と、エッチングストッパとしての振動板54の材料(酸化シリコン)とのフレオンガス(商標)によるエッチング選択比が高いため、精度のよいエッチングを行うことができる。なお、エッチングにより基板52の穿孔された部分は圧力室64となり、基板52の残った部分は圧力室隔壁52′となる。これにより、振動板54、下部電極58、圧電膜60及び上部電極62を備える圧電アクチュエータが形成される。
なお、上記圧力室64や圧力室隔壁52′を形成するためのエッチング方法としては、上記RIEのドライエッチングのほか、例えば、ウエットエッチングを用いてもよい。ドライエッチングを用いる場合には、基板52の材料と振動板54の材料とのエッチング選択比が2:1(好ましくは5:1)となるように、エッチングガスの種類を選択することが好ましい。また、ウエットエッチングの場合を用いる場合には、エッチング選択比が5:1(好ましくは10:1)となるように、基板52と振動板54の材料やエッチング液の選択をすることが好ましい。
最後に、図4(h)に示すように、ノズル66Aを有するノズルプレート66が、圧力室隔壁52′の図中下面に接着剤により貼り付けられて、液体吐出ヘッド50が作製される。
本実施形態によれば、圧電アクチュエータを製造に大面積の一方向凝固シリコンからなる基板52を用いることにより、圧電アクチュエータの大型化を図ることができる。このような圧電アクチュエータを備える液体吐出ヘッドによれば、例えば、大きなサイズの用紙へのプリントをワンスルーで行うことができる。また、小型の圧電アクチュエータを製造する場合にも、1枚の基板52から1回の製造工程において大量の圧電アクチュエータを製造することができ、圧電アクチュエータの低コスト化を図ることができる。
本発明は、メモリー素子、アクチュエータ等の圧電素子、赤外線センサ等の焦電素子、コンデンサ、インダクタ等の受動部品、光スイッチ等の光学素子、SQUID等の超伝導素子、光電変換素子、磁気ヘッド等のマイクロ磁気素子、TFT等の半導体素子等、並びに、それらの素子が適用された機器において利用することが可能である。
10…機能性構造物素子、12…一方向凝固シリコンからなる基板、14…機能性材料の構造物(機能性膜)、20…シリコンインゴットの製造装置、30…機能性構造物素子、32…一方向凝固シリコンからなる基板、34…バッファ層、36…機能性材料の構造物(機能性膜)、50…液体吐出ヘッド、52…一方向凝固シリコンからなる基板、52′…圧力室隔壁、54…振動板、56…チタン(Ti)密着層、58…下部電極、60…圧電膜、62…上部電極、64…圧力室、66…ノズルプレート、66A…ノズル
Claims (12)
- 少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、
前記基板上に機能性材料を用いて形成された機能性構造物と、
を備えることを特徴とする機能性構造物素子。 - 前記基板の表面の面方位が(001)であることを特徴とする請求項1記載の機能性構造物素子。
- 前記基板と前記機能性構造物との間に形成されたバッファ層を更に備え、
前記機能性構造物は、前記機能性材料を前記バッファ層上にエピタキシャル成長させることにより形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の機能性構造物素子。 - 前記バッファ層は、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、酸化セリウム(CeO2)、アルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)、アルミナ(Al2O3)のうち少なくとも1つを含む物質であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の機能性構造物素子。
- 前記機能性材料は、圧電性材料、焦電性材料又は強誘電性材料のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の機能性構造物素子。
- 前記機能性材料は、超伝導材料を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の機能性構造物素子。
- 前記機能性材料は、磁性材料を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の機能性構造物素子。
- 前記機能性材料は、半導体材料を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の機能性構造物素子。
- 少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成するステップと、
前記基板上に機能性材料を用いて機能性構造物を形成するステップと、
を備えることを特徴とする機能性構造物素子の製造方法。 - 少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板を形成するステップと、
前記基板上にバッファ層を形成するステップと、
前記バッファ層上に機能性材料をエピタキシャル成長させて機能性構造物を形成するステップと、
を備えることを特徴とする機能性構造物素子の製造方法。 - 少なくとも一方向凝固シリコンからなる表面を有する基板と、
前記基板と前記機能性構造物との間に形成されたバッファ層と、
を備えることを特徴とする機能性構造物製造用基板。 - 前記バッファ層は、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)、酸化セリウム(CeO2)、アルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)、アルミナ(Al2O3)のうち少なくとも1つを含む物質であることを特徴とする請求項11記載の機能性構造物製造用基板。
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