ポステック(浦項工科大学)が22日に明らかにしたところによると、新素材工学科のオ・サンホ教授がサファイアナノワイヤのVLS法での成長の様子を観察し、これを基にナノワイヤが従来の学界予想とは全く異なる方法で成長する事実を確認した。
トランジスタ、メモリーなどさまざまな分野で活用されるナノワイヤは、製造と応用技術が活発に研究されてきたが、原子がナノワイヤに成長するメカニズムについては、実験の制約から明確にされていなかった。
オ教授は、原子の移動経路をナノワイヤ成長条件の下で観察するため、透過型電子顕微鏡(TEM)内でのその場観察法(in-situ TEM)を用い、VLS成長の過程を原子分解能観察した。その結果、液体から固体が結晶化されるのではなく、気体、液体、固体が出合う三重点で成長と溶解反応が繰り返され、その過程で成長中のサファイアナノワイヤに酸素が順次供給され、結晶化する現象が観察された。
この反応は、数ナノメートル(ナノは10億分の1)の領域で1秒周期で行われており、原子分解能でその場で観察しなければ発見は不可能だ。これまで理論的にも予想されたことがない、全く新しい成長経路だと、オ教授は説明している。サファイアを利用したという限界があるものの、半導体に主に用いられるシリコンナノワイヤなどの成長メカニズム究明に手がかりを与えたとみなせると述べた。
この研究論文は「サイエンス」誌に21日付(現地時間)で掲載された。世界を変化させる10大新技術として活発な研究が進められてきたナノワイヤの成長メカニズムを、韓国の研究者が世界で初めて究明した。
ポステック(浦項工科大学)が22日に明らかにしたところによると、新素材工学科のオ・サンホ教授がサファイアナノワイヤのVLS法での成長の様子を観察し、これを基にナノワイヤが従来の学界予想とは全く異なる方法で成長する事実を確認した。
トランジスタ、メモリーなどさまざまな分野で活用されるナノワイヤは、製造と応用技術が活発に研究されてきたが、原子がナノワイヤに成長するメカニズムについては、実験の制約から明確にされていなかった。
オ教授は、原子の移動経路をナノワイヤ成長条件の下で観察するため、透過型電子顕微鏡(TEM)内でのその場観察法(in-situ TEM)を用い、VLS成長の過程を原子分解能観察した。その結果、液体から固体が結晶化されるのではなく、気体、液体、固体が出合う三重点で成長と溶解反応が繰り返され、その過程で成長中のサファイアナノワイヤに酸素が順次供給され、結晶化する現象が観察された。
この反応は、数ナノメートル(ナノは10億分の1)の領域で1秒周期で行われており、原子分解能でその場で観察しなければ発見は不可能だ。これまで理論的にも予想されたことがない、全く新しい成長経路だと、オ教授は説明している。サファイアを利用したという限界があるものの、半導体に主に用いられるシリコンナノワイヤなどの成長メカニズム究明に手がかりを与えたとみなせると述べた。
この研究論文は「サイエンス」誌に21日付(現地時間)で掲載された。
聯合ニュース