ガスと固体は1000倍以上密度が異なります。化学反応でガス原料から固体が生成する場合は、1000倍以上の濃縮を自然はいとも簡単にこなしていることになります。

化学反応は原子レベルで結合が組み変わる現象ですが、その結果として気相中に固体がどのように生成するのか。なぜ、自然はいとも簡単に1000倍以上の濃縮を起こせるのか。
これらを理解するためには、反応だけではなく、反応熱や固化熱などの熱のやりとりやガス流れについても理解をする必要があります。

これまでに、反応器内での柱状Siの生成観察や、ホウ素ドーピングされた柱状Siの一段階合成、高速で成長する柱状Siでの固化熱の影響評価、大面積のSiナノワイヤー膜を効率的に作る「反応器内流れ」、などの研究を進めてきました。

反応(物質)と熱(エネルギー)と流れ(運動量)がお互いに影響を及ぼし合う関わる現象の解明を進めています。

反応器内での柱状Si生成の観察例

不純物dopingを同時に行う柱状Siの一段階合成

柱状Si生成時の温度分布

cm2スケールでのSiナノワイヤー膜の生成



図1 シリコン合成の成果例
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