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熱SiO_2膜上のSi-QDs上にGeを選択成長させ、酸化・高温熱処理を施した後、SiH_4-LPCVDを行うことによって、自己整合的に一次元連結したSi-QDsを形成することができ、n-Si(100)上に形成した半透明Auゲート一次元連結ドットダイオード構造において、Auゲートから正孔、基板から電子を注入することで、閾値電圧〜1.2V 以上を印加した場合、近赤外光領域での明瞭な室温発光が認められた。さらに、極薄熱SiO_2膜上に縦積連結したSi系量子ドットを超高密度形成(〜10^cm^)することで、高効率キャリア注入が実現でき、電流密度〜0.15A/cm^2においてEL強度を連結ドット密度〜10^cm^の場合と比べて〜425倍増大させることが出来た。これは、連結ドット内へ高効率キャリア注入されるためEL効率が向上するとともに、1層目のドット表面熱酸化に伴う体積膨張によって、隣接するドット間がシリコン酸化物で充填され、ドットが埋め込まれた構造となるため、ドットを介さない電流成分が抑制された結果で解釈できる。, Self-aligned Si quantum dots (Si-QDs) have been successfully fabricated on ultrathin SiO_2 by controlling low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) using pure SiH_4 and/or Si_2H_6, selective Ge LPCVD from 5% GeH_4 diluted with He, thermal oxidation of the dots and subsequent thermal desorption of Ge oxide. In semitransparent Au-gate diodes with self-aligned dots so-prepared, when carriers were injected to the self-aligned Si-QDs from the n-Si(100) substrate for electrons and from the Au top electrode for holes, electroluminescence (EL) in the near-infrared region at room temperature becomes observable with an increase in current at positive biases over a threshold voltage as low as 〜1.2 V at the Au top electrode. Note that, in the case of an areal dot density of 〜10^cm^, the emission intensity was enhanced markedly by a factor of 〜425 in comparison with the case of 〜10^ cm- under the same current density at 〜0.15A/cm^2. This is clear evidence of not only an increase in radiative recombination rate in the self-aligned structure but also an improvement of recombination efficiency due to a decrease in current leakage with increasing dot density.

自作した化学気相堆積装置にてカーブンナノチューブを作製し、単層と二層のカーボンナノチューブの作製条件を明らかにした。実験的及び理論的な解析からカーボンナノチューブのチューブ同士、または層間の相互作用が光学的特性へ与える影響を詳細に議論した。, 所属：大学院工芸科学研究科博士後期課程 材料科学専攻；取得学位：博士（工学）; 学位授与年月日：2008-03-25 ; 証書番号：博甲第４９５号, 本論文は物性基礎工学研究室にて実施した研究成果をまとめたものである。これらの研究成果は今後の発展が期待されるカーボンナノチューブをベースとしたデバイスの設計や作製において非常に重要な知見である。