遷移金属内包シリコンケージクラスター薄膜の電気伝導特性

摘要

原子が数個から数百個凝集したナノクラスター (NC) は、バルク物質とは異なる特異な電子・幾何構造を有するナノ物質である。このうち、金属原子1 個を内包したシリコンケージNC (M@Si_(16)；Fig. 1) は、16 個のケイ素原子のかご構造内に内包される金属の種類を変えることで幾何構造を保ったまま物性を制御することができる。このM@Si_(16) は太陽電池等のナノデバイスのボトムアップ型の単位として期待されるが、合成収量の低さや酸化されやすいといった課題から集積膜としての物性評価は進められていなかった。本研究では高強度NC イオン源と嫌気一貫システムを用いて、5 族の金属であるタンタル (Ta) 原子を内包したTa@Si_(16) 集積薄膜の電気伝導特性を評価した。