JP5318866B2 - 貴金属単結晶ナノワイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
反応炉で、気相移送法を利用し、Ag単結晶ナノワイヤを合成した。
反応炉で、気相移送法を利用し、Au単結晶ナノワイヤを合成した。
反応炉で、気相移送法を利用し、Pd単結晶ナノワイヤを合成した。
反応炉で、気相移送法を利用し、Pd単結晶ナノワイヤを合成した。
反応炉で、気相移送法を利用し、Au単結晶ナノワイヤを合成した。
反応炉で、気相移送法を利用し、基板に垂直配向されたAu単結晶ナノワイヤを製造した。
反応炉で、気相移送法を利用し、基板に垂直配向されたPd単結晶ナノワイヤを製造した。
反応炉で、気相移送法を利用し、基板に水平配向されたAu単結晶ナノワイヤを製造した。
反応炉で、気相移送法を利用し、基板に水平配向されたAu単結晶ナノワイヤを製造した。
反応炉で、気相移送法を利用し、基板に水平配向されたPd単結晶ナノワイヤを製造した。
Au前駆物質を利用し、垂直配向されたAu単結晶ナノワイヤを製造した。
Pd前駆物質を利用し、垂直配向されたPd単結晶ナノワイヤを製造した。
Au前駆物質を利用し、水平配向されたAu単結晶ナノワイヤを製造した。
Pd前駆物質を利用し、水平配向されたPd単結晶ナノワイヤを製造した。
Claims (28)
- 反応炉の前端部に位置させた貴金属酸化物、貴金属物質またはハロゲン化貴金属を含む前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体単結晶基板とを、不活性気体が流れる雰囲気で熱処理するにあたり、
不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に100〜600sccm流し、
熱処理時に、2〜50torrの圧力及び反応炉の前端部の温度が、前記反応炉の後端部の温度と同一であるか、さらに高い温度であり、前記反応炉の前端部の温度から前記反応炉の後端部の温度を減算した温度差が0〜700℃になるようにして、
前記単結晶基板上に貴金属単結晶ナノワイヤを形成することを特徴とする、貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。 - 前記貴金属酸化物は、酸化銀、酸化金及び酸化パラジウムから選択されて、前記貴金属物質は、銀、金及びパラジウムから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に400〜600sccm流すことを特徴とする、請求項2に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記ハロゲン化貴金属(noble metal halide)は、フッ化貴金属(noble metal fluoride)、塩化貴金属(noble metal chloride)、臭化貴金属(noble metal bromide)及びヨウ化貴金属(noble metal iodide)から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に100〜300sccm流すことを特徴とする、請求項4に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、遷移金属物質をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記単結晶基板は、サファイア基板またはシリコン基板であることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、酸化銀、銀またはハロゲン化銀であり、前記貴金属単結晶ナノワイヤは、Agナノワイヤであることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、850〜1050℃に維持されて、前記単結晶基板は、400〜600℃に維持されることを特徴とする、請求項8に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、酸化金、金またはハロゲン化金であり、前記貴金属単結晶ナノワイヤは、Auナノワイヤであることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、900〜1000℃に維持されることを特徴とする、請求項10に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、酸化パラジウム、パラジウムまたはハロゲン化パラジウムであり、前記貴金属単結晶ナノワイヤは、Pdナノワイヤであることを特徴とする、請求項1に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、900〜1000℃に維持されることを特徴とする、請求項12に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 反応炉の前端部に位置させた貴金属酸化物または貴金属物質を含む前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体単結晶基板とを、不活性気体が流れる雰囲気で一定な圧力で熱処理するにあたり、
前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に50〜200sccm流し、
熱処理時に、3〜8torrの圧力下で、前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、850〜1100℃に維持されるようにして、
前記単結晶基板表面に対して垂直に成長し、貴金属バルクと同一な結晶構造を有して、面取り状(faceted shapes)であることを特徴とする、貴金属単結晶ナノワイヤ。 - 前記前駆物質は、酸化パラジウムまたはパラジウムであり、前記垂直成長した貴金属単結晶ナノワイヤは、Pd単結晶ナノワイヤであることを特徴とする、請求項14に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記Pd単結晶ナノワイヤは、面心立方構造(Face Centered Cubic)であり、長軸の方向が<110>であることを特徴とする、請求項15に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記前駆物質は、酸化金または金であり、前記垂直成長した貴金属単結晶ナノワイヤは、Au単結晶ナノワイヤであり、前記Au単結晶ナノワイヤは、面心立方構造(Face Centered Cubic)であり、長軸の方向が<110>であることを特徴とする、請求項14に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 反応炉の前端部に位置させた貴金属酸化物または貴金属物質を含む前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体単結晶基板とを、不活性気体が流れる雰囲気で一定な圧力で熱処理するにあたり、
前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に50〜200sccm流し、
熱処理時に、15〜20torrの圧力下で、前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、800〜950℃に維持されるようにして、
前記単結晶基板表面と平行に水平に成長したことを特徴とする、貴金属単結晶ナノワイヤ。 - 前記前駆物質は、酸化金または金であり、前記基板表面と平行に水平成長した貴金属単結晶ナノワイヤは、Au単結晶ナノワイヤであることを特徴とする、請求項18に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記単結晶基板は、{0001}表面のサファイア基板であり、前記基板の{0001}面と前記Auナノワイヤの面心立方構造(Face Centered Cubic){110}面が平行であることを特徴とする、請求項19に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記単結晶基板は、{11−20}表面のサファイア基板であり、前記基板の{11−20}面と前記Auナノワイヤの面心立方構造(Face Centered Cubic){111}面が平行であることを特徴とする、請求項19に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記前駆物質は、酸化パラジウムまたはパラジウムであり、前記基板表面と平行に水平成長した貴金属単結晶ナノワイヤは、Pd単結晶ナノワイヤであることを特徴とする、請求項18に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記Pd単結晶ナノワイヤは、面心立方構造(Face Centered Cubic)であることを特徴とする、請求項22に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 前記単結晶基板は、{0001}表面のサファイア基板であることを特徴とする、請求項22に記載の貴金属単結晶ナノワイヤ。
- 反応炉の前端部に位置させた貴金属酸化物または貴金属物質を含む前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体単結晶基板とを、不活性気体が流れる雰囲気で一定な圧力で熱処理するにあたり、
前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に50〜200sccm流し、
熱処理時に、3〜8torrの圧力下で、前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、850〜1100℃に維持されるようにして、
前記貴金属単結晶ナノワイヤが前記単結晶基板表面に対して垂直に成長することを特徴とする、貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。 - 反応炉の前端部に位置させた貴金属酸化物または貴金属物質を含む前駆物質と、反応炉の後端部に位置させた半導体または不導体単結晶基板とを、不活性気体が流れる雰囲気で一定な圧力で熱処理するにあたり、
前記不活性気体を、前記反応炉の前端部から前記反応炉の後端部側に50〜200sccm流し、
熱処理時に、15〜20torrの圧力下で、前記前駆物質は、1000〜1200℃に維持されて、前記単結晶基板は、800〜950℃に維持されるようにして、
前記貴金属単結晶ナノワイヤが前記単結晶基板表面と平行に水平に成長することを特徴とする、貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。 - 前記貴金属酸化物は、酸化金及び酸化パラジウムから選択され、前記貴金属物質は、金及びパラジウムから選択されることを特徴とする、請求項25に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
- 前記単結晶基板は、4族単結晶基板、3〜5族単結晶基板、2〜6族単結晶基板、4〜6族単結晶基板、サファイア単結晶基板、酸化ケイ素単結晶基板、またはこれらの積層基板であることを特徴とする、請求項25に記載の貴金属単結晶ナノワイヤの製造方法。
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