(57)【要約】【課題】無電解めっきによる高機能性化を図り、数十ｎｍ以下のサイズを有する微細構造を形成することができるナノ構造体の製造方法を提供する。【解決手段】ナノ構造体１５の製造方法は、下地膜１３付きの基板１４と、基板１４に対して垂直方向に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材２１およびこの柱状部材２１の側面を囲むように配置されるＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックス２２からなるＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４とから構成される基体を用意する工程と、この基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１を除去することにより基体中に細孔３１を形成する工程と、無電解めっき浴に細孔３１を形成した基体を浸すことにより細孔３１中に柱状構造体３３を形成する工程とを含む。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、下地膜、ＳｉまたはＧｅを主材料とした薄膜、及び前記薄膜の細孔中に形成された柱状構造体からなるナノ構造体の製造方法において、
前記下地膜付きの基板と、この基板表面に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材及びその柱状部材の側面を囲むように配置されたＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックスからなる構造体を成すＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜とを有する基体から前記柱状部材を除去することにより前記基体中に細孔を形成する工程と、無電解めっき浴に前記細孔が形成された基体を浸すことにより前記細孔中に柱状構造体を形成する工程とを含むことを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のナノ構造体の製造方法において、
前記基体中に細孔を形成する工程が、無電解めっき浴に浸すことにより、前記基体中の前記Ａｌを主成分とする柱状部材を除去すると同時に細孔を形成することであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のナノ構造体の製造方法において、
前記下地膜は、触媒活性を有することを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、
前記柱状構造体は、金属、酸化物のいずれかであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、
前記柱状構造体の材料として、少量のＢ、Ｐのいずれかを含むことを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項６】
基板と、この基板上に形成された下地膜と、この下地膜上に形成され、ＳｉまたはＧｅを主材料とし、細孔を有する薄膜と、この薄膜の細孔中に形成された柱状構造体とを有するナノ構造体において、前記薄膜は、前記基板表面に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材と、該柱状部材の側面を囲むように配置されたＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックスとからなる構造体を成すＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜から形成され、前記柱状構造体は、前記Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜から前記柱状部材を除去することで形成された細孔中に無電解めっき浴により形成されたことを特徴とするナノ構造体。
【請求項７】
請求項６に記載のナノ構造体において、前記下地膜は、触媒活性を有することを特徴とするナノ構造体。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体は、金属、酸化物のいずれかであることを特徴とするナノ構造体。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体の材料として、少量のＢ、Ｐのいずれかを含むことを特徴とするナノ構造体。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のナノ構造体を用いた光デバイス。
【請求項１１】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載のナノ構造体を用いた磁気デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電解めっきによるナノ構造体の製造方法及びそのナノ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属及び半導体の薄膜、細線、ドットなどでは、ある特徴的な長さより小さなサイズにおいて、電子の動きが閉じ込められることにより、特異な電気的、光学的、化学的特性を示すことがある。このような観点から、機能性材料として、数十ｎｍより微細なサイズ（幅や厚さなど）をもつ構造を有する材料（以降、「ナノ構造体」）への関心が高まっている。
【０００３】
こうしたナノ構造体の作製方法としては、例えば、フォトリソグラフィーをはじめ、電子線露光、Ｘ線露光などの微細パターン形成技術をはじめとする半導体加工技術によって直接的にナノ構造体を作製する方法が挙げられる。
【０００４】
また、前記ナノ構造体の作製方法のほかに、自然に形成される規則的な構造、すなわち自己規則的に形成される構造あるいは自己形成的に作製される方法もある。これらの手法は、ベースとして用いる微細構造によっては、従来の方法を上まわる微細で特殊な構造を作製できる可能性があるため、多くの研究が行われはじめている。このような自己規則的あるいは自己形成的手法として、ナノサイズの細孔を有するナノ構造体を制御よく大面積に形成できる陽極酸化が挙げられる（特許文献１参照）。たとえば、アルミニウムを酸性浴中で陽極酸化することで作製する陽極酸化アルミナが知られている。
【０００５】
また、無電解めっき法については、基体の材質及びその形状の如何を問わず、均一厚さで且つ均質な薄膜が得られる特徴を持っているので、機能性の高い成膜技術として電子材料分野で広く利用されている。無電解めっきに用いる金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏが比較的利用され、また、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇなどの貴金属も最近利用されることが多くなってきた。例えば、銅めっきは電子工業におけるプリント配線基板のスルーホールめっき、ニッケルめっきは装飾、耐食、耐磨耗を目的とした表面処理技術として利用されている。また、最近Ｎｉ、Ｃｏ等を主体とした無電解めっき膜の持つ特性そのものを利用する機能めっきの応用としては、抵抗体、電極、配線、磁気記録媒体などが実用化されている（特許文献2参照）。
【特許文献１】特開平０７−０１７７８０号公報
【特許文献２】特開平０８−１７３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような無電解めっきは、めっき液に浸すという簡易な方法で薄膜を形成することが可能であり、電極や配線などの微細構造の高機能性化は進んでいる。特に、数十ｎｍ以上数μｍ以下のサイズを有する構造体の高機能性化または高密度化が進んでいるが、数十ｎｍ以下のサイズを有する微細構造を形成するのが困難である。
【０００７】
本発明は、このような従来の事情を考慮してなされたもので、無電解めっきによる高機能性化を図り、数十ｎｍ以下のサイズを有する微細構造を形成することができるナノ構造体の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板、下地膜、ＳｉまたはＧｅを主材料とした薄膜、前記薄膜の細孔中に形成された柱状構造体からなるナノ構造体の製造方法において、前記下地膜付きの基板と、前記基板表面に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材と、前記Ａｌを主成分とする柱状部材の側面を囲むように配置されるＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックスからなる構造体を有するＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜を形成した基体中の前記Ａｌを主成分とする柱状部材を除去することにより前記基体中に細孔を形成する工程と、無電解めっき浴に前記細孔を形成した基体を浸すことにより前記細孔中に柱状構造体を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
前記柱状部材は、前記基板に対して垂直又は略垂直方向に形成されることが好ましい。
【００１０】
また、前記ナノ構造体の製造方法において、前記基体中に細孔を形成する工程は、無電解めっき浴に浸すことにより、前記基体中の前記Ａｌを主成分とする柱状部材を除去すると同時に細孔を形成するものが好ましい。
【００１１】
また、前記ナノ構造体の製造方法において、前記下地膜は、触媒活性を有してもよい。前記触媒活性を有する下地膜は、ＰｄまたはＰｄ合金であってもよい。
【００１２】
また、前記ナノ構造体の製造方法において、前記マトリックスは、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）のいずれかであってもよい。
【００１３】
また、前記ナノ構造体の製造方法において、前記柱状構造体は、金属、酸化物のいずれかであってもよい。前記金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの少なくとも１種類以上であってもよい。前記柱状構造体の金属材料として、少量のＢ、Ｐのいずれかを含んでもよい。前記酸化物は、ＺｎＯであってもよい。
【００１４】
本発明におけるナノ構造体の製造方法では、基体を無電解めっき浴に浸すことにより、その基体の有する細孔中に柱状構造体を形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基体を無電解めっき浴に浸すことにより、前記基体中の細孔に金属、酸化物のいずれかである柱状構造体を形成するナノ構造体の製造方法を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、低コストで容易且つ大面積に柱状構造体を形成するナノ構造体の製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、金属である柱状構造体を形成したナノ構造体を用いることで電極、配線などの高機能化されたナノデバイスを提供することが可能である。また、本発明により磁性体である柱状構造体を形成したナノ構造体を用いた磁気デバイスを提供することができる。さらに、本発明により、発光素子、光電変換素子、光触媒素子などのＺｎＯ柱状構造体を形成したナノ構造体を用いた光デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るナノ構造体を実施するための最良の形態について添付図面を用いて詳しく説明する。
（本発明におけるナノ構造体について）
図１は、本発明におけるナノ構造体の構成の一例を示す概略図を示す。図１（ａ）及び（ｂ）において、１１は柱状構造体、１２はＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックス（マトリックス部分）、１３は下地膜（下地層）、１４は基板、１５はナノ構造体である。
【００１８】
ナノ構造体１５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１４上に形成された下地膜１３の表面上に、該基板１４の表面に対して垂直又は略垂直方向に形成された多数の柱状構造体１１と、この柱状構造体１１の側面を取り囲むように配置され、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックス１２とを有し、マトリックス１２中に多数の柱状構造体１１が分散している。
【００１９】
柱状構造体１１は、Ｐｔ、Ｐｄ、ＣｏＰ、ＣｏＢ、ＣｏＮｉＰ、ＮｉＰ、ＮｉＢなどの金属、及びＺｎＯなどの酸化物のいずれかから構成される。柱状構造体１１の直径（平面形状が円の場合は直径）２ｒ（図１（ｂ）参照）は、主としてナノ構造体１５の製造条件により制御することが可能であるが、その平均直径は２０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。なお、楕円等の場合は、最も長い外径部の範囲内であればよい。ここで平均直径とは、例えば、実際のＳＥＭ写真で観察される柱状の部分を、その写真から直接、あるいはコンピュータで画像処理して、導出される値である。なお、薄膜をどのようなデバイスに用いるか、あるいはどのような処理を行うかにもよるが、平均径の下限としては１ｎｍ以上、あるいは数ｎｍ以上であることが実用的な下限値である。また、柱状構造体１１間の中心間距離２Ｒ（図１（ｂ）参照）は、３０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
【００２０】
ナノ構造体１５は、膜状の構造体であることが好ましく、柱状構造体１１は、下地膜１３及び基板１４に対して垂直又は略垂直になるようにマトリックス１２中に分散していることが好ましい。ナノ構造体１５を成す膜状の構造体の膜厚としては、特に限定されるものではないが、１ｎｍ〜１００μｍの範囲で適用できる。プロセス時間等を考慮してより現実的な膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度である。
（Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の構造体について）
図２は、ナノ構造体１５の基になるＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の概略図を示す。図２（ａ）及び（ｂ）において、２１は柱状部材、２２はＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックス（マトリックス部分）、２３は基板、２４はＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜である。Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４は、ＳｉまたはＧｅからなっている材料中にＡｌを成分にした多数の柱状部材２１が下地膜付きの基板２３に対して垂直又は略垂直方向に形成する構造体を有する薄膜である。以下、その構造体について詳述する。
【００２１】
Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４は、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、及び（Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）のいずれかで構成される。
【００２２】
ここでは、Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４として、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）について説明するが、このうち、Ｘ＝０の（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を用いる。
【００２３】
この混合薄膜２４は、Ａｌを主成分とする柱状部材２１が、Ｓｉを主成分として構成される領域つまりマトリックス２２に取り囲まれている。この混合薄膜２４には、Ｓｉが、ＡｌとＳｉの全量に対して２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下の割合で含まれている。この割合は、混合薄膜２４を構成するＡｌとＳｉの全量に対するＳｉの割合のことであり、好ましくは２５ａｔ％以上６５ａｔ％以下、より好ましくは３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下である。上記のＡｌとＳｉの割合を示すａｔ％とは、ＳｉとＡｌの原子の数の割合を示し、ａｔｏｍ％あるいはａｔ％とも記載され、例えば誘導結合型プラズマ発光分析法（ＩＣＰ法）で（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４中のＳｉとＡｌの量を定量分析したときの値である。
【００２４】
なお、実質的に柱状形状が実現していればよく、例えば柱状部材２１に部材の成分としてＳｉが含まれていてもよいし、柱状部材２１以外の領域つまりマトリックス２２にＡｌが含まれていてもよい。また、柱状部材２１やその周囲の領域に酸素、アルゴン、窒素、水素などが含まれていてもよい。
【００２５】
また、（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜、（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の場合も同様にして、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜の場合に前述したＳｉの代わりにそれぞれＧｅ、ＳｉＧｅを用いて適用できる。
【００２６】
また、混合薄膜２４には、Ａｌを「Ａ材料」、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＳｉＧｅのいずれかを「Ｂ材料」として、Ａ、Ｂ材料の両方の成分系相平衡図において、共晶点を有する材料（いわゆる共晶系の材料）を用いている。特に共晶点が３００℃以上好ましくは４００℃以上であるのがよい。なお、Ａ材料とＢ材料との好ましい組み合わせとしては、Ａ材料としてＡｌを用い、Ｂ材料としてＳｉを用いる形態、Ａ材料としてＡｌを用い、Ｂ材料としてＧｅを用いる形態、あるいはＡ材料としてＡｌを用い、Ｂ材料としてＳｉyＧｅ1-y（０＜ｙ＜１）を用いるのが好ましい。
【００２７】
また、柱状部材２１を囲むマトリックス２２は、非晶質であることが望ましい。また、柱状部材２１の平面形状としては円形あるいは楕円形状である。
【００２８】
混合薄膜２４には、前記Ｂ材料を含み構成されるマトリックス２２中に複数の前記柱状部材２１が分散していることになる。柱状部材２１の径（平面形状が円の場合は直径）は、主として混合薄膜２４の組成（即ち、前記Ｂ材料の割合）に応じて制御可能であるが、その平均直径は、２０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。なお、楕円等の場合は、最も長い外径部の範囲内であればよい。ここで平均直径とは、例えば、実際のＳＥＭ写真で観察される柱状の部分を、その写真から直接、あるいはコンピュータで画像処理して、導出される値である。なお、混合薄膜２４をどのようなデバイスに用いるか、あるいはどのような処理を行うかにもよるが、平均直径の下限としては１ｎｍ以上、あるいは数ｎｍ以上であることが実用的な下限値である。
【００２９】
また、複数の柱状部材２１間の中心間距離２Ｒ（図２）は、３０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。
【００３０】
混合薄膜２４は、膜状の構造体であることが好ましく、柱状部材２１は基板２３に対して垂直になるように前記Ｂ材料を含み構成されるマトリックス２２中に分散していることが好ましい。混合薄膜２４の膜厚としては、特に限定されるものではないが、１ｎｍ〜１００μｍの範囲で適用できる。プロセス時間等を考慮して、現実的な膜厚としては、１ｎｍ〜１μｍ程度が好ましい。
（本発明におけるナノ構造体の製造方法について）
次に、本発明におけるナノ構造体の製造方法について詳細に説明する。
【００３１】
図３は、本発明におけるナノ構造体の製造方法の一実施態様を示す工程図を示す。本発明における製造方法は、下地膜１３を形成した基板１４上に混合薄膜２４（一例として（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）を採用する。）を形成し、この混合薄膜２４の有する細孔３１中に前記基板１４上に垂直方向に柱状構造体３３を形成するもので、下記の（ａ）工程〜（ｄ）工程を有することを特徴とする。
【００３２】
（ａ）工程（図３（ａ）参照）
まず、基板１４上に下地膜１３を形成する。本工程では、触媒活性を有する基板１４を用いてもよい。
【００３３】
（ｂ）工程（図３（ｂ）参照）
次に、ＡｌとＳｉを非平衡状態で物質を形成する成膜法を用いて、前記（ａ）工程で作製した基板１４上に（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する（ここでは（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜２４（Ｘ＝０））。
【００３４】
成膜された（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４は、Ａｌを主成分とする柱状部材２１と前記柱状部材２１を囲むＳｉを主成分とするマトリックス２２とを有し、ＡｌとＳｉの全量に対してＳｉを２０ａｔ％以上７０ａｔ％以下の割合で含有する構造体からなる。
【００３５】
（ｃ）工程（（図３（ｃ）参照））
次に、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４のＡｌのみを選択的にエッチングして細孔３１を形成する。この（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４に対し、Ｓｉに比べてＡｌを溶かしやすい酸あるいはアルカリを用いたウエットエッチングを施すと、Ａｌを主成分とする柱状部材２１からＡｌがエッチングされて細孔３１が形成されて、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０＜Ｘ≦２）が形成される。
【００３６】
（ｄ）工程（図３（ｄ）参照）
次に、前記（ｂ）工程で作製した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４または前記（ｃ）工程で作製した（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０＜Ｘ≦２）の細孔３１中に無電解めっきにより柱状構造体３３を充填させ、本発明のナノ構造体３４を形成する。
【００３７】
なお、上記では混合薄膜２４として（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）を採用した場合の製造方法を説明しているが、その他、（Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）の製造方法については、Ｓｉの代わりにＧｅ、ＳｉＧｅを用いる以外は、前述した（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）の場合と同様に以上の（ａ）工程〜（ｄ）工程を有することを特徴とする。
【００３８】
ナノ構造体３４は、非平衡状態で成膜する方法を利用して作製することができる。本発明における成膜方法としては、スパッタリング法が好ましいが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）、イオンプレーティング法をはじめとする任意の非平衡状態で物質を形成する成膜法が適用可能である。スパッタリング法で行う場合には、マグネトロンスパッタリング、ＲＦスパッタリング、ＥＣＲスパッタリング、ＤＣスパッタリング法を用いることができる。
【００３９】
次に、一例として、本発明の（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）２４を用いた場合のナノ構造体の製造方法を以下の（ａ）〜（ｄ）の順に追って説明する。
【００４０】
（ａ）工程：下地膜の形成工程
無電解めっきを行うには、基板１４上に触媒活性を有する下地膜１３を形成する必要がある。前記触媒としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｉｒなどの貴金属元素などが好ましい。また、単体だけでなく二種類以上の金属を混合させた合金膜を用いてもよく、合金膜の組成比を所望通りに制御してもよい。また、本発明においては、Ｐｄは触媒活性がとても優れていることから、特に、Ｐｄ単体及びＰｄ合金を用いることが好ましい。触媒活性を有する膜を選択的に形成することで選択的に無電解めっき皮膜を形成させることが可能であるが、特に平坦性を有した連続した膜が好ましい。また、１層以上の微粒子膜を用いてもよい。また、膜厚も所望通りに制御してもよいが、１００ｎｍ以下が好ましい。特に２０ｎｍ以下が好ましい。触媒活性を有する下地膜１３の形成方法として、ゾルゲル法、蒸着法、スパッタリング法などが挙げられるが、本発明においてはスパッタリング法を採用し、膜厚２０ｎｍ以下の触媒活性を有する連続した膜を形成する。
【００４１】
（ｂ）工程：（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜（ここでは（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（Ｘ＝０））の形成工程
次に、（ａ）工程で作製した基板１４上に（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する。ここでは、非平衡状態で物質を形成する成膜法として、スパッタリング法を用いた例を説明する。
【００４２】
基板上に、非平衡状態で物質を形成する成膜法であるマグネトロンスパッタリング法により、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する。（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４は、Ａｌを主成分とする柱状部材２１と、その周囲のＳｉを主成分とするマトリックス２２から構成される。
【００４３】
なお、図４において、４１は基板、４２はＡｒプラズマ、４３はＳｉチップ（Ｓｉ又はＧｅチップ）、４４はＡｌのスパッタリングターゲットである。スパッタリング法を用いる場合は、ＡｌとＳｉの割合を簡単に変化させることができる。
【００４４】
図４に示すように、非平衡状態で物質を形成する成膜法であるマグネトロンスパッタリング法により、反応装置内で、Ｓｉチップ４３を配置したＡｌターゲット４４上に放電用ガスとして導入されたＡｒガスによる高密度のＡｒプラズマ４２を発生させ、そのプラズマ６２中のＡｒイオンを、Ｓｉチップ４３を配置したＡｌターゲット４４に衝突させてそのイオン衝撃でＳｉ及びＡｌをはじき出し、基板４１上にそのＳｉ及びＡｌの混合体からなる（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する。
【００４５】
原料としてのＳｉ及びＡｌは、図４に示すようにＡｌのターゲット４４上にＳｉチップ４３を配することで達成される。また、図４に示すように、Ｓｉチップ４３は複数に分けて配置しているが、勿論これに限定されるものではなく、所望の成膜が可能であれば、１つであってもよい。但し、均一なＡｌを含む柱状部材２１をＳｉを主成分とするマトリックス２２領域内に均一に分散させるには、Ａｌターゲット４４上にＳｉチップ４３を対称に配置しておくのがよい。また、所定量のＡｌとＳｉとの粉末を焼成して作製したＡｌＳｉ焼成物を成膜のターゲット材として用いることもできる。また、ＡｌターゲットとＳｉターゲットを別々に用意し、同時に両方のターゲットをスパッタリングする方法を用いてもよい。
【００４６】
形成される膜中のシリコンの量は、ＡｌとＳｉの全量に対して２０〜７０ａｔ％であり、好ましくは２５〜６５ａｔ％、さらに好ましくは３０〜６０ａｔ％である。Ｓｉ量が斯かる範囲内であれば、Ｓｉを主成分とするマトリックス２２領域内にＡｌを主成分とする柱状部材２１が分散した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４が得られる。
【００４７】
上記の様にして成膜された（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４は、Ａｌを主成分とする柱状部材２１と、その周囲のＳｉを主成分とするマトリックス２２領域とを備える。
【００４８】
Ａｌを主成分とする柱状部材２１の組成は、柱状構造の微細構造体が得られていれば、シリコン、水素、酸素、アルゴン、窒素などの他の元素を含有していてもよい。
【００４９】
また、Ａｌを主成分とする柱状部材２１の周囲を囲んでいるマトリックス２２領域の組成は、Ｓｉを主成分とするが、柱状構造の微細構造体が得られていれば、アルミニウム、酸素、アルゴン、窒素、水素などの各種の元素を含有してもよい。
【００５０】
また、基板４１の温度としては、３００℃以下であり、好ましくは２００℃以下であるのがよい。
【００５１】
なお、このような方法で（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成すると、ＡｌとＳｉが準安定状態の共晶型組織となり、ＡｌがＳｉマトリックス２２内に数ｎｍレベルのナノ構造体（柱状部材２１）を形成し、自己組織的に分離する。そのときのＡｌはほぼ円柱状形状であり、その孔径は１〜１５ｎｍであり、中心間距離は２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。
【００５２】
（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４のＳｉの量は、例えばＡｌターゲット４４上に置くＳｉチップ４３の量を変えることで制御できる。また、非平衡状態で成膜を行う場合、特にスパッタリング法の場合は、Ａｒガスを流したときの反応装置内の圧力は、０．２〜１Ｐａ程度が好ましい。また、プラズマを形成するための出力は４インチターゲットでは、１５０〜１０００Ｗ程度が好ましい。しかし、特に、これに限定されるものではなく、Ａｒプラズマ４２が安定に形成される圧力及び出力で成膜を行えばよい。
【００５３】
基板１４としては、例えば石英ガラスやプラスチックをはじめとする絶縁体基板、シリコンやガリウム砒素をはじめとする半導体基板、金属基板、または、これらの基板の上に１層以上の絶縁体、半導体、金属のいずれかの膜を形成したものが挙げられる。なお、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４の形成に不都合がなければ、基板の材質、厚さ、機械的強度などは特に限定されるものではない。また、基板の形状としては平滑な板状のものに限らず、曲面を有するもの、表面にある程度の凹凸や段差を有するものなどが挙げられるが、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４に不都合がなければ、特に限定されるものではない。
【００５４】
また、（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜、（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜も同様にして、上述した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜の場合に用いたＳｉの代わりにそれぞれＧｅ、ＳｉＧｅを用いれば適用できる。
【００５５】
（ｃ）工程：細孔形成工程
上記の（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４中のＡｌ領域（Ａｌを主成分とする柱状部材２１領域）のみを選択的にエッチングを行う。その結果、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４には、細孔３１を有するＳｉを主成分とするマトリックス２２領域のみが残るが、エッチングを行う度に（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４は酸化される場合があるので、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）が形成されることにする。なお、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）の細孔３１は、中心間距離２Ｒが３０ｎｍ以下、平均直径２ｒが２０ｎｍ以下であるが、好ましくは、細孔３１の平均直径２ｒは１ｎｍ〜１５ｎｍであり、その中心間距離２Ｒは５ｎｍ〜２０ｎｍである。また、長さは０．５ｎｍ〜数μｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
【００５６】
エッチングに用いる溶液は、例えばＡｌを溶かしＳｉはほとんど溶解しない、りん酸、硫酸、塩酸、クロム酸溶液などの酸が挙げられるが、エッチングによる細孔形成に不都合がなければ水酸化ナトリウムやアンモニア水などのアルカリを用いることができ、特に酸の種類やアルカリの種類に限定されるものではない。また、数種類の酸溶液やあるいは数種類のアルカリ溶液を混合したものを用いてもかまわない。またエッチング条件は、例えば、溶液温度、濃度、時間などは、作製する（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）に応じて、適宜設定することができる。また、（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜２４、（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４も同様にして、上述した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４の場合に用いたＳｉの代わりにそれぞれＧｅ、ＳｉＧｅを用いれば適用できる。
【００５７】
（ｄ）工程：（ｂ）工程で作製した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４または（ｃ）工程で作製した（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）の細孔３１中に無電解めっきにより柱状構造体３３を充填させ、本発明のナノ構造体３４を形成する工程
本発明における無電解めっきにより作製する柱状構造体３３の材料としては、Ｎｉ、Ｃｏの鉄族金属、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇなどの貴金属、ＺｎＯなどの酸化物が用いられるのが好ましいが、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｔｌ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｐなどの少量の不純物を含有してもよい。例えば、ＣｏＰ、ＣｏＢ、ＣｏＮｉＰ、ＣｏＦｅＰ、ＣｏＺｎＰ、ＣｏＮｉＭｎＰなどである。また、抵抗体、電極、配線、磁気記録媒体などの小型化、高密度化などのように、本発明における（Ａｌ，Ｓｉ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）の細孔３１中に前記柱状構造体３３を充填することで、前記柱状構造体３３の有する高機能性が発揮される。先述したような材料であれば、目的に応じてどの材料を用いてもよい。
【００５８】
本発明における柱状構造体３３の製造方法として、無電解めっき液に（ｃ）工程で作製した（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体（０≦Ｘ≦２）３２及び下地膜１３付きの基板１４を浸すことで、前記（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）の細孔３１中に柱状構造体３３を形成させることが可能である。
【００５９】
無電解めっきに用いるめっき液の主成分としては、析出させる金属を含む塩つまり金属塩、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、ジメチルアミンボランなどの金属イオンを金属として析出させるために電子を与える還元剤がある。また、めっき浴に金属の沈殿を生じさせないようにするのに必要な添加剤、つまり錯化剤もある。クエン酸ナトリウムや酒石酸ナトリウムなどの錯化剤を添加することにより金属イオンを金属錯体にしてそのままの状態にすることが可能なので、錯化剤も添加するのが好ましい。また、水酸化ナトリウムやアンモニア水などの塩基性化合物などのｐＨ調整剤は、めっき速度、還元効率及びめっき皮膜の状態に大きく及ぼすが、無電解めっき液のｐＨを安定させるためにｐＨ調整剤を添加するのが好ましい。無電解めっき液のｐＨは、無電解めっきの種類によって色々と違うが、無電解めっき液のｐＨは（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）が高速で溶けない程度の範囲内であれば、酸性またはアルカリ性を有する無電解めっき液を用いてもよい。
【００６０】
無電解めっきによる柱状構造体３３の作製条件として、金属塩、還元剤、錯化剤、ｐＨ調整剤などのめっき浴における成分の種類の組み合わせ、各々の濃度、めっき液温度、攪拌速度、ｐＨの調整、基板を無電解めっき液に浸す時間が挙げられるが、これらを制御することで所望通りのサイズを有する柱状構造体３３を作製することが可能である。
【００６１】
また、（ｂ）工程で作製した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を無電解めっき液に浸すことにより、酸化されて形成した（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）の細孔３１中に柱状構造体３３を形成する方法については、無電解めっき液に（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を浸す間に、Ｓｉを主成分とするマトリックス２２を溶解させずにＡｌを主成分とする柱状部材２１を下地膜１３表面の位置まで溶解させて（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４に細孔３１をあけることで、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX多孔質体３２（０≦Ｘ≦２）を形成する必要がある。つまり、無電解めっきに用いるめっき液は、Ｓｉを主成分とするマトリックス２２が変化しないもしくは酸化する程度、もしくは少し溶ける程度、且つＡｌを主成分とする柱状部材２１が溶ける程度のｐＨの範囲を有することが好ましい。特に、ｐＨ３以上ｐＨ６以下の酸性、またはｐＨ１０以上ｐＨ１２以下のアルカリ性であることが好ましい。金属塩、還元剤、錯化剤、ｐＨ調整剤などのめっき浴における成分の種類の組み合わせ、各々の濃度、めっき液温度、攪拌速度、ｐＨの調整、基板を無電解めっき液に浸す時間の制御によって、Ａｌを主成分とする柱状部材２１の溶かし具合を制御することが可能である。攪拌速度や無電解めっき液に基板を浸す時間などを調整することで、Ａｌを主成分とする柱状部材２１を全て溶解させることにより細孔３１を形成させる。続いて、前記基板を前記無電解めっき液に浸した状態のままで、前記細孔３１中に柱状構造体３３を形成すればよい。また、（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜、（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜も同様にして、上述した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜の場合に用いたＳｉの代わりにそれぞれＧｅ、ＳｉＧｅを用いれば適用できる。
【００６２】
以下、実施例を用いて本発明を更に説明する。
【実施例１】
【００６３】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４をエッチングした後、前記基板１４を白金無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３参照）。
【００６４】
まず、触媒活性を有する下地膜１３として、スパッタリング法によりＳｉ基板１４上に膜厚２０ｎｍのＰｄ薄膜を形成した（図３（ａ）参照）。さらに、下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４上にスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｓｉの組成比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した（図３（ｂ）参照）。
【００６５】
前記基板の表面をＦＥ−ＳＥＭ（電界放出走査型電子顕微鏡）で観察した結果、直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍであるＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２の表面中に多数出来ていた（図２（ａ）参照）。また、断面の観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は下地膜１３付きのＳｉ基板２３に対して垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【００６６】
次いで、前記基体を２５℃に設定したリン酸５ｗｔ％中に６時間浸すことでエッチングを行った。この試料をＦＥ−ＳＥＭで断面観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は全て溶解されて直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍである細孔３１が形成されていた（図３（ｃ）参照）。
【００６７】
次に、白金無電解めっき液の作製方法として、１００ｍＬのレクトロレスＰｔ１００基本液（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、１０ｍＬのアンモニア水２８％、２ｍＬのレクトロレスＰｔ１００還元剤（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、８８ｍＬの純水を混合させて白金無電解めっき液を作製した。前記めっき液のｐＨは１２となっていた。
【００６８】
続いて、前記白金無電解めっき液を加熱して６０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に３０分間浸した。この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１が溶解されてできた細孔３１中に白金柱状構造体３３が形成されていた（図３（ｄ）参照）。この白金柱状構造体３３は、直径が約５ｎｍで、高さは約１００ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１０ｎｍであった。
【００６９】
上述したように、ＡｌとＳｉとの組成比、膜厚を制御して形成した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４のＡｌを主成分とする柱状部材２１をエッチングしてから、白金無電解めっき液に浸すことで、前記エッチングにより形成された細孔３１中に白金柱状構造体３３を形成することが可能である。また、エッチング液の種類の選択、エッチング時間、エッチング液の温度、攪拌速度、エッチング液のｐＨを制御することで、所望通りＡｌを主成分とする柱状部材２１の溶かし具合を制御することが可能である。
【実施例２】
【００７０】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４をエッチングした後、その基板１４をパラジウム無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３参照）。
【００７１】
まず、触媒活性を有する下地膜１３として、スパッタリング法によりＳｉ基板１４上に膜厚２０ｎｍのＰｄ薄膜を形成した（図３（ａ）参照）。さらに、下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４上にスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｓｉの組成比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した（図３（ｂ）参照）。
【００７２】
前記基板の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、直径が５ｎｍ、中心間距離が１０ｎｍであることを有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２表面中に多数出来ていた（図２（ａ）参照）。また、断面の観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は下地膜１３付きのＳｉ基板２３に対して垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【００７３】
また、前記基体を２５℃に設定したリン酸５ｗｔ％中に６時間浸すことでエッチングを行った。この試料をＦＥ−ＳＥＭで断面観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は全て溶解されて直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍである細孔３１が形成されていた（図３（ｃ）参照）。
【００７４】
次に、パラジウム無電解めっき液の作製方法として、０．０１ｍｏｌ／ｌの塩化パラジウム、０．０８ｍｏｌ／ｌのエチレンジアミン、０．０２ｍｏｌ／ｌの亜リン酸ナトリウム、３０ｍｇ／ｌのチオジグリコール酸を混合させてパラジウム無電解めっき液を作製した。前記めっき液のｐＨは７となっていた。続いて、前記パラジウム無電解めっき液を加熱して５０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に３０分間浸した。
【００７５】
この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１が溶解されてできた細孔３１中にＰを少量含有したＰｄＰ柱状構造体３３が形成されていた（図３（ｄ）参照）。この柱状構造体３３は、直径が約５ｎｍで、高さは約８０ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１０ｎｍであった。
【００７６】
上述したように、ＡｌとＳｉとの組成比、膜厚を制御して形成した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４のＡｌを主成分とする柱状部材２１をエッチングしてから、パラジウム無電解めっき液に浸すことで、前記エッチングにより形成された細孔３１中にＰｄＰ柱状構造体３３を形成することが可能である。また、エッチング液の種類の選択、エッチング時間、エッチング液の温度、攪拌速度、エッチング液のｐＨを制御することで、所望通りＡｌの柱状部材２１の溶かし具合を制御することが可能である。
【実施例３】
【００７７】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４を白金無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｄ）参照）。
【００７８】
まず、触媒活性を有する下地膜１３として、スパッタリング法によりＳｉ基板１４上に膜厚２０ｎｍのＰｄ薄膜を形成した（図３（ａ）参照）。さらに、下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４上にスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｓｉの組成比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する（図３（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【００７９】
前記基体の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍであることを有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２表面中に多数できていた（図２（ａ）参照）。また、断面の観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１はＳｉ基板１４に対して下地Ｐｄ膜１３から垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。
【００８０】
次に、白金無電解めっき液の作製方法として、１００ｍＬのレクトロレスＰｔ１００基本液（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、１０ｍＬのアンモニア水２８％、２ｍＬのレクトロレスＰｔ１００還元剤（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、８８ｍＬの純水を混合させて白金無電解めっき液を作製した。前記めっき液のｐＨは１２となっていた。
【００８１】
続いて、前記白金無電解めっき液を加熱して６０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に１時間浸した。この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする針状部材２１部分が溶解されて出来た細孔３１中に白金柱状構造体３３が形成されていた。この白金柱状構造体３３は、直径が約５ｎｍで、高さは約１００ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１０ｎｍであった（図３（ｄ）参照）。
【００８２】
また、上述したように、ＡｌとＳｉとの組成比、膜厚を制御して形成した（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４の膜厚に合わせて、白金無電解めっき液に浸す時間、めっき液のｐＨ、めっき液の温度、攪拌速度を制御することで、所望通りのサイズを有する白金柱状構造体３３を形成することが可能である。また、白金以外の金属の無電解めっきを行う場合でも同様に所望通りのサイズを有するナノ構造体３４を形成することも可能である。
【実施例４】
【００８３】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜を形成した下地Ｐｄ合金膜１３付きのＳｉ基板１４を白金無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３参照）。
【００８４】
まず、触媒活性を有する下地膜１３にＰｄ合金膜を用いることにして、Ｐｄ以外の金属としてＰｔを選択し、スパッタリング法によりＳｉ基板１４上に膜厚２０ｎｍの下地Ｐｄ合金膜を形成した。Ｐｄ：Ｐｔの組成比として、２：１、１：１、１：２の組成比を含有している３種類の下地Ｐｄ合金薄膜を形成した（図３（ａ）参照）。さらに、スパッタリング法により、前記３種類の下地Ｐｄ合金薄膜付きのＳｉ基板１４上に、膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｓｉの組成比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した（図３（ｂ）参照）。以後、これらを「基体」とする。
【００８５】
前記基体の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、全ての基体は、直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍであることを有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２表面中に多数できていた（図２（ａ）参照）。また、前記基体の断面を観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１はＳｉ基板１４に対して下地Ｐｄ合金膜から垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。
【００８６】
次に、白金無電解めっき液の作製方法として、１００ｍＬのレクトロレスＰｔ１００基本液（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、１０ｍＬのアンモニア水２８％、２ｍＬのレクトロレスＰｔ１００還元剤（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、８８ｍＬの純水を混合させて白金無電解めっき液を作製した。前記めっき液のｐＨは１２となっていた。
【００８７】
続いて、前記白金無電解めっき液を加熱して６０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に１時間浸した。この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、全ての基体は前記基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１の部分が溶解されてできた細孔３１中に白金柱状構造体３３が形成されていた。
【００８８】
Ｐｄ：Ｐｔの組成比が２：１、１：１、１：２である３種類の下地Ｐｄ合金薄膜上において、全て白金柱状構造体３３が得られ、それぞれの直径は全て約５ｎｍであった。また、中心間距離は約１０ｎｍであった（図３（ｄ）参照）。
【００８９】
上述したように、下地Ｐｄ合金薄膜中のＰｄ：Ｐｔの組成比を変えても白金柱状構造体３３を形成することが可能である。
【実施例５】
【００９０】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４を白金無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３３を作製した例について説明する（図３参照）。
【００９１】
例えば、下地Ｐｄ薄膜付き（膜厚２０ｎｍ）のＳｉ基板３３上にスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｇｅの組成比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜３２を形成する（図３（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【００９２】
前記基体の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、実施例１と同様に直径が約１０ｎｍ、中心間距離が約１５ｎｍであることを有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＧｅを主成分とするマトリックス２２表面中に多数できていた（図２（ａ）参照）。また、前記基体の断面を観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１はＳｉ基板１４に対して下地Ｐｄ膜１３から垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。
【００９３】
次に、白金無電解めっき液の作製方法として、１００ｍＬのレクトロレスＰｔ１００基本液（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、１０ｍＬのアンモニア水２８％、２ｍＬのレクトロレスＰｔ１００還元剤（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株））、８８ｍＬの純水を混合させて白金無電解めっき液を作製した。前記めっき液のｐＨは１２となっていた。
【００９４】
続いて、前記白金無電解めっき液を加熱して６０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に１時間浸した。この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１の部分が溶解されてできた細孔３１中に白金柱状構造体３３が形成されていた。この白金柱状構造体３３は、直径が約１０ｎｍで、高さは約７０ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１５ｎｍとなっていた（図３（ｄ）参照）。
【００９５】
また、上述したように、ＡｌとＧｅとの組成比、膜厚を制御して形成した（Ａｌ，Ｇｅ）混合薄膜２４の膜厚に合わせて、白金無電解めっき液に浸す時間、めっき液のｐＨ、めっき液温度、攪拌速度を制御することで、所望通りのサイズを有する白金柱状構造体３３を形成したナノ構造体３４を形成することが可能である。また、白金以外の金属の無電解めっきを行う場合でも同様に所望通りのサイズを有するナノ構造体３４を形成することも可能である。
【００９６】
また、（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の場合も同様に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅとの組成比、膜厚を制御して形成した（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４の膜厚に合わせて、白金無電解めっき液に浸す時間、めっき液のｐＨ、めっき液温度、攪拌速度を制御することで、所望通りのサイズを有する白金柱状構造体３３を形成したナノ構造体３４を形成することが可能である。また、白金以外の金属、酸化物の無電解めっきを行う場合でも同様に所望通りのサイズを有するナノ構造体３４を形成することも可能である。
【実施例６】
【００９７】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのＳｉ基板１４をエッチングした後、前記基板１４をＣｏＮｉＢ無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３参照）。
【００９８】
例えば、下地Ｐｄ膜１３付き（膜厚２０ｎｍ）のＳｉ基板１４上にスパッタリング法により膜厚が１００ｎｍ、Ａｌ：Ｓｉの原子量の比が３：２である（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する（図３（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【００９９】
前記基体の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍであることを有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２表面中に多数出来ていた（図２（ａ）参照）。また、前記基体の断面を観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１はＳｉ基板１４に対して下地Ｐｄ膜１３から垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。
【０１００】
次いで、前記基体を２５℃に設定したリン酸５ｗｔ％中に６時間浸すことでエッチングを行った。このＦＥ−ＳＥＭで断面観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は全て溶解されて直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍである細孔３１が形成されていた（図３（ｃ）参照）。
【０１０１】
次に、ＣｏＮｉＢ無電解めっき液の作製方法として、０．０３ｍｏｌ／ｌの硫酸コバルト、０．０７ｍｏｌ／ｌの硫酸ニッケル、０．２ｍｏｌ／ｌの次亜リン酸ナトリウム、０．２ｍｏｌ／ｌのクエン酸ナトリウム、０．５  ｍｏｌ／ｌのホウ砂を混合させて、ＣｏＮｉＢ無電解めっき液を作製した。さらに、水酸化ナトリウムの添加により前記無電解めっき液のｐＨは７に設定した。前記無電解めっき液を加熱して９０℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に３０分間浸した。
【０１０２】
この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１部分が溶解されてできた細孔３１中にＣｏＮｉＢ柱状構造体３３が形成されていた（図３（ｄ）参照）。前記柱状構造体３３は直径が約５ｎｍで、高さは約１００ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１０ｎｍであった。
【０１０３】
また、前記ＣｏＮｉＢ柱状構造体３３に磁場を印加し測定した結果、垂直磁気異方性のある強磁性特性を示していたので、高密度化された垂直磁気記録媒体として用いた磁気デバイスを提供することが可能である。
【０１０４】
上述したように、ＣｏＮｉＢやＣｏＮｉＰなどの二種類以上の金属を混合させた柱状構造体３３をＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４の形成された細孔３１中に無電解めっきで形成することが可能なので、上述したようなナノ構造体３４は磁気デバイスを提供することが可能である。
【実施例７】
【０１０５】
本実施例は、一例として、（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成した下地Ｐｄ膜１３付きのガラス基板１４をエッチングした後、その基板１４をＺｎＯ無電解めっき液に浸すことによりナノ構造体３４を作製した例について説明する（図３参照）。
【０１０６】
例えば、下地Ｐｄ膜１３付き（膜厚５ｎｍ）のＳｉ基板１４上にスパッタリング法により膜厚１００ｎｍのＡｌ：Ｓｉの原子量の比が３：２であることを有する（Ａｌ，Ｓｉ）混合薄膜２４を形成する（図３（ｂ）参照）。以後、これを「基体」とする。
【０１０７】
前記基体の表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍである事を有するＡｌを主成分とする柱状部材２１がＳｉを主成分とするマトリックス２２表面中に多数できていた（図２（ａ）参照）。また、前記基体の断面を観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１はガラス基板１４に対して下地Ｐｄ膜１３から垂直方向に形成されていた（図２（ｂ）参照）。
【０１０８】
次いで、前記基体を２５℃に設定したリン酸５ｗｔ％中に６時間浸すことでエッチングを行った。この試料をＦＥ−ＳＥＭで断面観察した結果、Ａｌを主成分とする柱状部材２１は全て溶解されて直径が約５ｎｍ、中心間距離が約１０ｎｍである細孔３１が形成されていた（図３（ｃ）参照）。
【０１０９】
次に、ＺｎＯ無電解めっき液の作製方法として、０．０５ｍｏｌ／ｌの硝酸亜鉛、０．０５ｍｏｌ／ｌのジメニルアミンボランを混合させて、ＺｎＯ無電解めっき液を作製した。前記無電解めっき液を加熱して６５℃に設定した。この状態で前記基体を前記めっき液に４０分間浸した。
【０１１０】
この試料をＦＥ−ＳＥＭで観察した結果、前基体中のＡｌを主成分とする柱状部材２１部分が溶解されてできた細孔３１中にＺｎＯ柱状構造体３３が形成されていた（図３（ｄ）参照）。この柱状構造体３３は、直径が約５ｎｍで、高さは約９０ｎｍとなっていた。また、中心間距離は約１０ｎｍであった。
【０１１１】
また、前記基体をＨｅ−Ｃｄレーザーを励起源としたフォトルミネッセンスの測定を行った結果、前記基体より波長３８５ｎｍ付近のバンド間発光と波長５００ｎｍ〜５５０ｎｍ付近の緑色発光を確認できたので、前記基体を発光素子として用いることが可能である。
【０１１２】
上述したように、ＺｎＯ柱状構造体３３をＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜２４の細孔３１中に無電解めっきで形成することが可能なので、上述したようなナノ構造体３４を用いることで発光素子、光電変換素子、光触媒素子などの機能性を発揮できる光デバイスを提供することが可能である。
【０１１３】
次に、本発明によるナノ構造体の製造方法で用いるＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の構造体（図２、図３（ｂ）の混合薄膜２４参照）に関する予備実験について説明する。この構造体は、第１の材料としてＡｌ、第２の材料としてＳｉ、Ｇｅの少なくとも１種類以上の元素を主成分とするマトリックス部を含むが、ここでは第２の材料としてＳｉを用いている。
（実験例１：第１の材料Ａｌ、第２の材料Ｓｉ）
Ｓｉに周囲を囲まれたＡｌ構造体部分が円柱状構造であり、径２ｒが３ｎｍであり、間隔２Ｒが７ｎｍ、長さＬが２００ｎｍであるＡｌ細線（図２、図３（ｂ）の柱状部材２１参照）について説明する。
【０１１４】
まず、Ａｌ細線の作製方法を説明する。
【０１１５】
ガラス基板上に、ＲＦマグネトロンスパッタリング法を用いて、ＳｉをＡｌとＳｉの全量に対して５５atomic％含んだＡｌＳｉ混合膜を約２００ｎｍ形成する。ターゲットには、４インチのＡｌターゲット上に１５ｍｍ角のＳｉチップ１３を８枚おいたものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．７Ｐａ、投入電力：１ｋＷとした。また、基板温度は室温とした。
【０１１６】
なお、ここではターゲットとして、Ａｌターゲット上にＳｉチップを８枚置いたものを用いたが、Ｓｉチップの枚数はこれに限定されるものではなく、スパッタ条件により変化し、ＡｌＳｉ混合膜の組成が約５５atomic％近辺になれば良い。また、ターゲットはＡｌターゲット上にＳｉチップを置いたものに限定したものではなく、Ｓｉターゲット上にＡｌチップを置いたものでも良いし、ＳｉとＡｌの粉末を焼結したターゲットを用いても良い。
【０１１７】
次に、このようにして得られたＡｌＳｉ混合膜をＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光分析）にて、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量（atomic％）を分析した。その結果、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量は約５５atomic％であった。なお、ここでは測定の都合上、基板として、カーボン基板上に堆積したＡｌＳｉ混合膜を用いた。
【０１１８】
ＦＥ−ＳＥＭにて、ＡｌＳｉ混合膜を観察した。基板真上方向から見た表面の形状は、Ｓｉに囲まれた円形のＡｌナノ構造体が二次元的に配列していた。Ａｌナノ構造体部分の孔径は３ｎｍであり、その平均中心間間隔は７ｎｍであった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、高さは２００ｎｍであり、それぞれのＡｌナノ構造体部分はお互いに独立していた。
【０１１９】
また、Ｘ線回折法でこの試料を観察した所、結晶性を示すＳｉのピークは確認できず、Ｓｉは非晶質であった。
【０１２０】
従って、Ｓｉに周囲を囲まれた間隔２Ｒが７ｎｍ、径２ｒが３ｎｍ、高さＬが２００ｎｍのＡｌ細線を含んだＡｌＳｉナノ構造体を作製することができた。
【０１２１】
（比較例）
また、比較試料Ａとして、ガラス基板上に、スパッタ法を用いて、ＳｉをＡｌとＳｉの全量に対して１５atomic％含んだＡｌＳｉ混合膜を約２００ｎｍ形成した。ターゲットには、４インチのＡｌターゲット上に１５ｍｍ角のＳｉチップ１３を２枚おいたものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．７Ｐａ、投入電力：１ｋＷとした。また、基板温度は室温とした。
【０１２２】
ＦＥ−ＳＥＭにて、比較試料Ａを観察した。基板真上方向から見た表面の形状は、Ａｌ部分は円形状にはなっておらず、縄状になっていた。即ち、Ａｌの柱状構造体がＳｉ領域内に均質に分散した微細構造体となっていなかった。さらに、その大きさは１０ｎｍを遥かに超えていた。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、Ａｌ部分の幅は１５ｎｍを超えていた。なお、このようにして得られたＡｌＳｉ混合膜をＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光分析）にて、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量（atomic％）を分析した。その結果、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量は約１５atomic％であった。
【０１２３】
さらに、比較試料Ｂとして、ガラス基板上に、スパッタ法を用いて、ＳｉをＡｌとＳｉの全量に対して７５atomic％含んだＡｌＳｉ混合膜を約２００ｎｍ形成した。ターゲットには、４インチのＡｌターゲット上に１５ｍｍ角のＳｉチップ１３を１４枚おいたものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．７Ｐａ、投入電力：１ｋＷとした。また、基板温度は室温とした。
【０１２４】
ＦＥ−ＳＥＭにて、比較試料Ｂを観察した。基板真上方向から見た試料表面には、Ａｌ部分を観察することができなかった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察しても、明確にＡｌ部分を観察することができなかった。なお、このようにして得られたＡｌＳｉ混合膜をＩＣＰ（誘導結合型プラズマ発光分析）にて、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量（atomic％）を分析した。その結果、ＳｉのＡｌとＳｉの全量に対する分量は約７５atomic％であった。
【０１２５】
また、比較試料Ａを作製した場合と、Ｓｉチップの枚数の条件のみを変え、ＡｌＳｉ混合体の全量に対するＳｉの割合が、２０atomic％、３５atomic％、５０atomic％、６０atomic％、７０atomic％である試料を作製した。Ａｌの柱状構造体がＳｉ領域内に均質に分散した微細構造体となっている場合を○、なっていない場合を×としたものを以下に示す。
【０１２６】
【表１】
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このように、ＡｌとＳｉの全量に対するＳｉ含有量を、２０atomic％以上７０atomic％以下に調整することで、作製されたＡｌナノ構造体の孔径の制御が可能であり、また、直線性に優れたＡｌ細線の作製が可能になる。なお、構造の確認には、ＳＥＭの他にもＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）等を利用するのがよい。なお、上記含有量に関しては上記Ｓｉに代えてゲルマニウム、あるいはＳｉとゲルマニウムの混合物を用いても同様であった。
【０１２７】
さらに、比較試料Ｃとして、ガラス基板上に、スパッタ法を用いて、ＳｉをＡｌとＳｉの全量に対して５５atomic％含んだＡｌＳｉ混合膜を約２００ｎｍ形成した。ターゲットには、４インチのＡｌターゲット上に１５ｍｍ角のＳｉチップ１３を８枚おいたものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．７Ｐａ、投入電力：１ｋＷとした。また、基板温度は２５０℃とした。
【０１２８】
ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出走査型電子顕微鏡）にて、比較試料Ｃを観察した。基板真上方向から見た試料表面には、ＡｌとＳｉの明瞭な境界を確認することができなかった。つまり、Ａｌナノ構造体を確認することができなかった。即ち、基板温度が高すぎると、より安定な状態に変化してしまうため、このようなＡｌナノ構造体を形成する膜成長ができていないと思われる。
【０１２９】
なお、柱状の部材が分散した構造体を得るために、ターゲットの組成をＡｌ：Ｓｉ＝５５：４５などに設定することも好ましい形態である。
【０１３０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の好適な実施の態様を以下のとおり列挙する。
［実施態様１］  基板、下地膜、ＳｉまたはＧｅを主材料とした薄膜、及び前記薄膜の細孔中に形成された柱状構造体からなるナノ構造体の製造方法において、前記下地膜付きの基板と、この基板に対して垂直又は略垂直方向に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材及びその柱状部材の側面を囲むように配置されたＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックスからなる構造体を成すＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜とを有する基体から前記柱状部材を除去することにより前記基体中に細孔を形成する工程と、無電解めっき浴に前記細孔が形成された基体を浸すことにより前記細孔中に柱状構造体を形成する工程とを含むことを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様２］  実施態様１に記載のナノ構造体の製造方法において、前記基体中に細孔を形成する工程が、無電解めっき浴に浸すことにより、前記基体中の前記Ａｌを主成分とする柱状部材を除去すると同時に細孔を形成することであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様３］  実施態様１又は２に記載のナノ構造体の製造方法において、前記下地膜は、触媒活性を有することを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様４］  実施態様１乃至３のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記マトリックスは、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、及び（Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）のいずれかであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様５］  実施態様１乃至４のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記柱状構造体は、金属、酸化物のいずれかであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様６］  実施態様５に記載のナノ構造体の製造方法において、前記柱状構造体の材料である金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの少なくとも１種類以上であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様７］  実施態様６に記載のナノ構造体の製造方法において、前記柱状構造体の材料として、少量のＢ、Ｐのいずれかを含むことを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様８］  実施態様５に記載のナノ構造体の製造方法において、前記柱状構造体の材料である酸化物は、ＺｎＯであることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様９］  実施態様１乃至８のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記触媒活性を有する下地膜がＰｄまたはＰｄ合金であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様１０］  実施態様１乃至９のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の膜厚が１μｍ以下であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様１１］  実施態様１乃至１０のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の平均直径が２０ｎｍ以下であり、その中心間距離が３０ｎｍ以下であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様１２］  実施態様１乃至１１のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の平均直径が１ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、その中心間距離が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様１３］  実施態様１乃至１２のいずれか１項に記載のナノ構造体の製造方法において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の高さが１ｎｍ以上１μｍ以下であることを特徴とするナノ構造体の製造方法。
［実施態様１４］  基板と、この基板上に形成された下地膜と、この下地膜上に形成され、ＳｉまたはＧｅを主材料とし、細孔を有する薄膜と、この薄膜の細孔中に形成された柱状構造体とを有するナノ構造体において、前記薄膜は、前記基板表面に対して垂直又は略垂直方向に形成されたＡｌを主成分とする柱状部材と、該柱状部材の側面を囲むように配置されたＳｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのいずれかを主成分とするマトリックスとからなる構造体を成すＡｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜から形成され、前記柱状構造体は、前記Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜から前記柱状部材を除去することで形成された細孔中に無電解めっき浴により形成されたことを特徴とするナノ構造体。
［実施態様１５］  実施態様１４に記載のナノ構造体において、前記下地膜は、触媒活性を有することを特徴とするナノ構造体。
［実施態様１６］  実施態様１４又は１５のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記マトリックスは、（Ｓｉ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、（Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）、及び（Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ）ＯX混合薄膜（０≦Ｘ≦２）のいずれかであることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様１７］  実施態様１４乃至１６のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体は、金属、酸化物のいずれかであることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様１８］  実施態様１７に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体の材料である金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの少なくとも１種類以上であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様１９］  実施態様１８に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体の材料として、少量のＢ、Ｐのいずれかを含むことを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２０］  実施態様１７に記載のナノ構造体において、前記柱状構造体の材料である酸化物は、ＺｎＯであることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２１］  実施態様１４乃至２０のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記触媒活性を有する下地膜がＰｄまたはＰｄ合金であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２２］  実施態様１４乃至２１のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記Ａｌ（Ｓｉ，Ｇｅ）混合薄膜の膜厚が１μｍ以下であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２３］  実施態様１４乃至２２のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の平均直径が２０ｎｍ以下であり、その中心間距離が３０ｎｍ以下であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２４］  実施態様１４乃至２３のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の平均直径が１ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、その中心間距離が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２５］  実施態様１４乃至２４のいずれか１項に記載のナノ構造体において、前記無電解めっきにより形成した柱状構造体の高さが１ｎｍ以上１μｍ以下であることを特徴とするナノ構造体。
［実施態様２６］  実施態様１８又は１９に記載のナノ構造体を用いた磁気デバイスにおいて、前記柱状構造体は磁性体であることを特徴とするナノ構造体を用いたことを特徴とする磁気デバイス。
［実施態様２７］  実施態様２０に記載のナノ構造体を用いたことを特徴とする光デバイス。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上のように、本発明は、基体中の細孔に金属、酸化物のいずれかである柱状構造体を形成するナノ構造体の製造方法、低コストで容易且つ大面積に柱状構造体を形成するナノ構造体の製造方法に適用可能である。特に、金属である柱状構造体を形成したナノ構造体を用いることで電極、配線などの高機能化されたナノデバイス、磁性体である柱状構造体を形成したナノ構造体を用いた磁気デバイス、発光素子、光電変換素子、光触媒素子などのＺｎＯ柱状構造体を形成したナノ構造体を用いた光デバイスなどの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施形態によるナノ構造体を示す概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】ＳｉまたはＧｅを主材料とした混合薄膜の概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるナノ構造体の製造方法を説明する工程図である。
【図４】本発明の実施形態によるナノ構造体の製造方法における成膜方法の一例を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１１  柱状構造体
１２  マトリックス
１３  下地膜
１４  基板
１５  ナノ構造体
２１  柱状部材
２２  マトリックス
２３  基板
２４  混合薄膜
３１  細孔
３２  多孔質体
３３  柱状構造体
３４  ナノ構造体
４１  基体
４２  Ａｒプラズマ
４３  ＳｉまたはＧｅチップ
４４  Ａｌターゲット
【図１】
2005060755.tif 000004
【図２】
2005060755.tif 000005
【図３】
2005060755.tif 000006
【図４】
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