(57)【要約】【課題】直径が小さく、かつ長さが長い酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法を提供する。【解決手段】基板１５上にヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層２５を形成するステップと、ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層２５上にＺｎＯナノワイヤ４５を成長させるステップと、を含む。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層を形成するステップと、
前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層上にＺｎＯナノワイヤを成長させるステップと、
を含むことを特徴とする酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項２】
前記ＺｎＯシード層は、ヒドロキシル基を５０％以上含有するＺｎＯシード薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項３】
前記ＺｎＯシード層は、ヒドロキシル基を７０％以上含有するＺｎＯシード薄膜であることを特徴とする請求項２に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項４】
前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層は、Ｚｎ原料及び酸化剤原料をガス化することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項５】
前記酸化剤原料は、水または過酸化水素であることを特徴する請求項４に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項６】
前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層は、前記基板上にＺｎＯシード薄膜を形成した後、ヒドロキシル基を含有する物質で前記ＺｎＯシード薄膜の表面を表面処理することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項７】
前記表面処理は、前記ヒドロキシル基を含有する物質の水溶液に、前記ＺｎＯシード薄膜を反応させ、当該ＺｎＯシード薄膜の表面にヒドロキシル基を形成することを特徴とする請求項６に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項８】
前記表面処理は、前記ヒドロキシル基を含有する物質をガス化して、気体状態の前記ヒドロキシル基を含有する物質と、前記ＺｎＯシード薄膜が形成された基板とを反応させることによって、前記ＺｎＯシード薄膜の表面にヒドロキシル基を形成することを特徴とする請求項６に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項９】
前記ヒドロキシル基を含有する物質は、水、過酸化水素、アルコール、及び水酸化物の水溶液からなる群から選択された少なくとも１種であることを特徴とする請求項６に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項１０】
前記ＺｎＯナノワイヤの成長は、化学気相成長法、スパッタリング法、プラズマ化学気相成長法、及び原子層成長法のうちのいずれか一つの方法によって実施されることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法。
【請求項１１】
ＺｎＯシード層上に成長された酸化亜鉛ナノワイヤであって、ナノワイヤの寸法が実質的に均一であることを特徴とする酸化亜鉛ナノワイヤ。
【請求項１２】
前記ナノワイヤは、１００ｎｍ以下の平均直径を有することを特徴とする請求項１１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤ。
【請求項１３】
前記ナノワイヤは、１μｍ以上の平均長さを有することを特徴とする請求項１１に記載の酸化亜鉛ナノワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法及びその製造方法により製造された酸化亜鉛ナノワイヤに関し、より詳細には、酸化亜鉛シード層を用いた酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法及びその製造方法により製造された直径の小さい酸化亜鉛ナノワイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、六方晶系（ｈｅｘａｇｏｎａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）のウルツ鉱（Ｗｕｒｔｚｉｔｅ）結晶構造で、３．３７ｅＶのワイドバンドギャップ（ｗｉｄｅ  ｂａｎｄ  ｇａｐ）と常温で大きなエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）結合エネルギーを有する直接遷移型酸化物の半導体物質である。
【０００３】
酸化亜鉛は、可視光線の領域で高い透過性及び屈折率ならびに大きな圧電定数を有する。このような特性により、酸化亜鉛は、光結晶（ｐｈｏｔｏｎｉｃ  ｃｒｙｓｔａｌ）、導波管（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）、バリスタ（ｖａｒｉｓｔｏｒ）、太陽電池（ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）の透明電極、表面弾性波フィルタ（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ  ｆｉｌｔｅｒ）、レーザーダイオード（ｌａｓｅｒ  ｄｉｏｄｅ）などの発光素子（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）、平板ディスプレイ又は電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、光検出器（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）、ガスセンサ、紫外線遮断膜などに多様に活用される。
【０００４】
電子素子として使用される酸化亜鉛は、薄膜の形態で使用されることが一般的であるが、最近は、ナノ構造を有する酸化亜鉛ナノロッド（ｎａｎｏｒｏｄ）及びナノワイヤが使用されている。酸化亜鉛ナノワイヤは、臨界放出電流の密度を増加させることで最大の効率を得ることができる。また、酸化亜鉛ナノロッドをガラス基板の上にコーティングして使う場合、露出面積を最大に増やすことで光触媒の効率を最大に向上させることができる。
【０００５】
従来の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法としては、水溶液合成法（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｉｎ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、熱化学気相成長法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子ビーム蒸着法、ゾルゲル（ｓｏｌ−ｇｅｌ）蒸着法、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）、反応蒸発法、噴霧熱分解法、パルスレーザー蒸着法など様々な方法がある。
【０００６】
これらのうち最も簡単な工程は、例えば、ＺｎＯ薄膜が形成された基板を硝酸亜鉛（ｚｎｉｃｎｉｔｒａｔｅ：Ｚｎ（ＮＯ３）２・Ｈ２Ｏ）とヘキサメチレンテトラミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｍｉｎｅ：ＨＭＴＡ）とを混合した水溶液に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）した後、約９５℃で酸化亜鉛ナノワイヤを成長させる水溶液合成法が挙げられる（非特許文献１）。
【０００７】
また、熱化学気相成長法は次の通りである。例えば、アルミナ基板を触媒金属、Ｎｉ（ＮＯ３）２及びエタノール溶液に浸漬した後、引き上げて乾燥させる。そして、乾燥させたアルミナ基板を反応炉内にＺｎ粉末が大量に入っている石英ボートに置く。その後、Ａｒ気体を約５００ｓｃｃｍで流しながら、石英ボートを約４５０℃まで加熱させ、４５０〜９５０℃の温度範囲内で１時間熱処理を実施してＺｎＯナノワイヤを製造する（特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、従来技術では、ＺｎＯナノワイヤの製造時に、ＺｎＯナノワイヤのサイズを正確に制御することに限界がある。つまり、真空条件、ガス分圧、温度などのような周囲の雰囲気条件のみで調節する場合、ＺｎＯナノワイヤをより小さく製造することが困難である。
【０００９】
なお、ＺｎＯナノワイヤのようなナノ構造物に関する技術は、下記の特許文献２〜４、非特許文献２などにも開示されている。
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第２００５−０００５１２２号明細書
【特許文献２】特開２００４−０２５１６７号公報
【特許文献３】特開２００２−２２０３００号公報
【特許文献４】米国特許第６３２２７１３号明細書
【非特許文献１】Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００５．ｖｏｌ．１７．ｐｐ．１００１−１００６
【非特許文献２】シリコンとサファイア上のＺｎＯナノワイヤの光学的な特徴及び触媒成長方法，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｋｏｒｅａｎ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．１，Ｊａｎｕａｒｙ  ２００４，ｐｐ．１３７〜１３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述の問題を解決するために提案されたものであり、本発明の目的は、ヒドロキシル基（Ｈｙｄｒｏｘｙｌ  ｇｒｏｕｐ）が多量に含有されたＺｎＯシード層を使って、従来のＺｎＯナノワイヤに比べて直径が小さい酸化亜鉛ナノワイヤを製造する方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、該製造方法によって製造された酸化亜鉛ナノワイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するための本発明に係る酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法は、基板上にヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層を形成するステップと、前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層上にＺｎＯナノワイヤを成長させるステップと、を含む。
【００１３】
前記ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、前記ＺｎＯシード層は、好ましくは、前記ヒドロキシル基を５０％以上、より好ましくは、７０％以上含有するＺｎＯシード薄膜（ｓｅｅｄ  ｔｈｉｎ  ｌａｙｅｒ）であることができる。
【００１４】
前記ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層は、Ｚｎ原料及び酸化剤原料をガス化することによって形成されることができる。
【００１５】
前記酸化剤原料は、水（Ｈ２Ｏ）または過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）であることが好ましい。
【００１６】
前記ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、前記ヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層は、前記基板上にＺｎＯシード薄膜を形成した後、ヒドロキシル基を含有する物質で前記ＺｎＯシード薄膜の表面を表面処理することによって形成されることができる。
【００１７】
前記表面処理は、前記ヒドロキシル基を含有する物質の水溶液に、前記ＺｎＯシード薄膜を反応させ、当該ＺｎＯシード薄膜の表面にヒドロキシル基を形成する処理であることができる。また、前記表面処理は、前記ヒドロキシル基を含有する物質をガス化して、気体状態の前記ヒドロキシル基を含有する物質と、前記ＺｎＯシード薄膜が形成された基板とを反応させることによって、前記ＺｎＯシード薄膜の表面にヒドロキシル基を形成する処理であることができる。
【００１８】
前記ヒドロキシル基を含有する物質は、水、（Ｈ２Ｏ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、アルコール（Ｒ−ＯＨ）、及び水酸化物の水溶液からなる群から選択された少なくとも１種であることができる。
【００１９】
前記ＺｎＯナノワイヤの成長は、化学気相成長法（ＣＶＤ）、スパッタリング法、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、及び原子層成長法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のうちのいずれか一つの方法によって実施されることができる。
【００２０】
また、前述の目的を達成するための本発明に係る酸化亜鉛ナノワイヤは、ＺｎＯシード層上に成長された酸化亜鉛ナノワイヤであって、ナノワイヤの寸法が実質的に均一であることを特徴とする。また、前記ナノワイヤは、１００ｎｍ以下の平均直径を有し、１μｍ以上の平均長さを有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、表面エネルギーの小さいＺｎＯシード層を使用することで、直径が小さく、かつ長さが長い高密度の酸化亜鉛ナノワイヤを容易に得ることができる。また、本発明の製造原理を利用し、ＺｎＯシード層の表面エネルギーが小さくなるようにヒドロキシル基の含量を調整して基板上にＺｎＯシード層を適切にパタニングすると、所望の位置にのみ酸化亜鉛ナノワイヤを成長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の好適な実施形態を詳述する。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法は、基板上にＺｎＯシード層を形成する際に、水に対するＺｎＯシード層の表面エネルギーを適切に調節し、ＺｎＯシード層の表面エネルギーの程度に応じて、最終的なＺｎＯナノワイヤのサイズを希望の通りに制御することを特徴とする。つまり、本発明者の実験によると、ＺｎＯナノワイヤを製造する際、ＺｎＯナノワイヤの直径がＺｎＯシード層の表面エネルギーに大きく影響されていることが分かる。このような本実施形態における酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法に対する原理を図１に基づいて説明すると、次の通りである。
【００２４】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明のＺｎＯナノワイヤの製造方法のメカニズムを説明するための模式図である。同図に示すように、各基板１０，１５上に形成されたＺｎＯシード薄膜２０，２５は、ＺｎＯナノワイヤ４０，４５を成長させるためのシード層として作用する。同図に示すように、図１Ａ及び図１ＢのＺｎＯシード薄膜２０，２５上に水滴３０，３５を落とした場合、水滴３０，３５とシード薄膜２０，２５とがなす接触角（ｃｏｎｔａｎｔ  ａｎｇｌｅ、θ）は互いに異なる。例えば、図１ＡのＺｎＯシード薄膜２０は、図１ＢのＺｎＯシード薄膜２５と比較すると、水滴３０の広がり具合が小さく、その表面エネルギーが大きい。
【００２５】
本発明者の実験結果によると、互いに異なる表面エネルギーを有するＺｎＯシード薄膜２０，２５にＺｎＯナノワイヤ４０，４５を成長させた場合、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ＺｎＯナノワイヤの直径及び長さが相互に異なることが分かる。その結果、表面エネルギーの小さいＺｎＯシード層を用いる場合、最終的には、ＺｎＯナノワイヤの直径を小さく、かつ長さを長くすることができる。
【００２６】
このような製造原理に基づいた本実施形態における酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法によれば、ＺｎＯナノワイヤの成長過程において、ＺｎＯシード層の表面エネルギーが小さくなるようにＺｎＯシード層の表面に多量のヒドロキシル基（ＯＨ）を含有させ、相対的に直径の小さいＺｎＯナノワイヤを得ることができる。
【００２７】
すなわち、本実施形態の酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法は、基板上にヒドロキシル基が含有されたＺｎＯシード層を形成し、ヒドロキシル基が含有されたＺｎＯシード層上にＺｎＯナノワイヤを成長させることを特徴とする。
【００２８】
基板は、Ｓｉ、ＳｉＯ２、又はガラス材質の基板を含み、どのような基板も使用することができる。
【００２９】
ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、ＺｎＯシード層は、多量のヒドロキシル基を含有するＺｎＯシード層であれば良い。所望の寸法のＺｎＯナノワイヤを良好に形成する見地から、好ましくは、ＺｎＯシード層は、ヒドロキシル基を５０％以上含有したＺｎＯシード薄膜であることができ、より好ましくは、ヒドロキシル基を７０％以上含有したＺｎＯシード薄膜であることができる。
【００３０】
ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、ＺｎＯシード層にヒドロキシル基を含有させることのできる手段としては、様々なものが存在する。例えば、基板上にＺｎＯシード薄膜を形成する際に、Ｚｎ原料及び酸化剤原料をガス化（気相化）することによって、ヒドロキシル基の豊富な（ｈｙｄｒｏｘｙｌ−ｒｉｃｈ）ＺｎＯシード層を形成することができる。酸化剤原料としては、水（Ｈ２Ｏ）または過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を用いることが好ましい。
【００３１】
その他に、基板上にＺｎＯシード薄膜を先に形成した後、ＺｎＯシード薄膜にヒドロキシル基を含有させることもできる。例えば、ＺｎＯシード層を形成するステップにおいて、ヒドロキシル基が含有されたＺｎＯシード層は、基板上にＺｎＯシード薄膜を先に形成した後、ヒドロキシル基を含有する物質でＺｎＯシード薄膜の表面を表面処理することによって形成されることができる。
【００３２】
表面処理は、ヒドロキシル基を含有する物質を気体の状態でＺｎＯシード薄膜の表面に蒸着するか、あるいは、ヒドロキシル基を含有する液体、特に、水溶液とＺｎＯシード薄膜が形成された基板とを反応させて、ヒドロキシル基が生成されるようにすることもできる。本発明において、ヒドロキシル基を含有する物質は、水（Ｈ２Ｏ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、アルコール（Ｒ−ＯＨ）、及び水酸化物の水溶液（ａｎ  ａｑｕｅｏｕｓ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ）であることができる。水酸化物の水溶液は、ＮａＯＨ又はＫＯＨのような水溶液である。
【００３３】
ＺｎＯナノワイヤの成長は、一般的に、化学気相成長法（ＣＶＤ）、スパッタリング法、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、及び原子層成長法（ＡＬＤ）のうちのいずれか一つの方法によって実施することができる。
【００３４】
以上のとおり、説明した本実施の形態における酸化亜鉛ナノワイヤの製造方法によれば、ＺｎＯシード層上に成長される酸化亜鉛ナノワイヤは、実質的に均一な寸法を有することができる。また、酸化亜鉛ナノワイヤは、１００ｎｍ以下の平均直径を有し、１μｍ以上の平均長さを有することができる。また、ＺｎＯシード層の表面エネルギーが小さくなるようにヒドロキシル基の含量を調整して、基板上にＺｎＯシード層を適切にパタニングすれば、所望の位置にのみ酸化亜鉛ナノワイヤを成長させることができる。
【００３５】
以下、本発明に係る酸化亜鉛ナノワイヤの製造についての好適な実施例を詳述する。
【００３６】
＜実施例＞
Ｚｎ原料及び酸化剤として、ジエチル亜鉛（Ｄｉｅｔｈｙｌｚｉｎｃ：ＤＥＺ）及び水をそれぞれ用い、通常のＡＬＤ方法でシリコン基板上に厚さ約２０ｎｍのＺｎＯシード薄膜を形成した。
【００３７】
ＡＬＤの工程条件は次の通りであった。ＤＥＺの容器の温度は約３℃、ＤＥＺ及び水の供給時間は約０．５秒、ＤＥＺのパージ時間（ｐｕｒｇｅ  ｔｉｍｅ）は約１０秒、水のパージ時間は約１５秒であった。ＡＬＤは、約２００℃の蒸着温度で実施された。また、ＺｎＯシード薄膜上にナノワイヤを水溶液で成長させるために、Ｚｎ（ＮＯ３）３ｘ・Ｈ２Ｏ（ｚｉｎｃ  ｎｉｔｒａｔｅ  ｈｙｄｒａｔｅ：硝酸亜鉛水和物）とヘキサメチレンテトラミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｍｉｎｅ：ＨＭＴＡ）をそれぞれ６ｍＭの濃度で水に溶かした水溶液をガラス瓶（ｖｉａｌ）に用意した。ＺｎＯシード薄膜を、用意した水溶液の表面上に引っ繰り返して浮かべ、ガラス瓶の蓋をした後に、約９５℃で１５時間反応させてナノワイヤを成長させた。
【００３８】
＜比較例＞
ＡＬＤの蒸着温度を１３０℃にすること以外は実施例と同一の方法で、基板上にＺｎＯシード薄膜を形成した。さらに、ＺｎＯシード薄膜上にナノワイヤを成長させた。
【００３９】
まず、実施例及び比較例で形成された各ＺｎＯシード薄膜について、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて、スパッタリング時間（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  ｔｉｍｅ）による原子濃度（ａｔｏｍｉｃ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を薄膜の深さ方向に分析した。その結果をそれぞれ図２Ａ及び図２Ｂに示す。
【００４０】
同図に示すように、実施例及び比較例に係るＺｎＯシード薄膜の深さ方向への原子濃度のパターンは、かなり類似していることが分かる。
【００４１】
また、各ＺｎＯシード薄膜を原子間力顕微鏡（ａｔｏｍｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）で観察した。その結果をそれぞれ図３Ａ及び図３Ｂに示す。同図に示すように、実施例及び比較例に係るＺｎＯシード薄膜のＲＭＳ（ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕｒｅ）は、それぞれ４．７５Å、５．８３Åでかなり類似している。
【００４２】
また、各ＺｎＯシード薄膜に対してＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）分析を行った。その結果を図４Ａ及び図４Ｂに示す。ＸＲＤ分析においても、実施例及び比較例の回折パターンはかなり類似していることが分かる。つまり、実施例及び比較例のＺｎＯシード薄膜において、結晶構造による差異はない。
【００４３】
また、ＺｎＯシード薄膜に水滴を落とした後、ＺｎＯ薄膜に対する水の表面接触角（θ）を測定した結果、実施例は６８．９±４．０°であり、比較例は４２．５±２．７°であった。つまり、実施例の方が比較例に比べて、ＺｎＯシード薄膜の水に対する表面エネルギーが小さい。
【００４４】
各ＺｎＯシード薄膜での原子間の結合程度を調べるために、結合エネルギー（ｂｉｎｄｉｎｇ  ｅｎｅｒｇｙ）を測定した。図５は、実施例及び比較例に係るＺｎＯシード薄膜で、Ｚｎ２ｐ結合エネルギーを示すグラフであり、図６は、実施例及び比較例に係るＯ１ｓ結合エネルギーを示すグラフである。
【００４５】
図５及び図６に示すように、実施例では、ＺｎＯ表面に多量のヒドロキシル基（ＯＨ）が存在している一方、比較例では、多量の酸素（Ｏ）が存在していることが分かる。
【００４６】
このように相異なる表面エネルギーを有する実施例及び比較例のＺｎＯシード薄膜上に、同一条件で成長されたＺｎＯナノワイヤを走査顕微鏡で観察した。その結果をそれぞれ図７Ａ及び図７Ｂに示す。
【００４７】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、表面エネルギーが小さい、即ち多量のヒドロキシル基が含有されたＺｎＯシード薄膜をシード層として用いた実施例のナノワイヤの直径は約３０ｎｍ以下であり、そのようなナノワイヤの長さは数μｍと長かった。一方、比較例のナノワイヤでは、直径が３０ｎｍ以下の小さいものも発見されたが、直径が約１００ｎｍに至る太いものが多量に発見された。また、比較例のナノワイヤは、長さが短く、成長されたワイヤの密度が低いという特徴があった。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば誰もが多様な変形実施が可能であることは勿論のことであり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態におけるＺｎＯナノワイヤの製造方法に対するメカニズムを説明するための基板の模式図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態におけるＺｎＯナノワイヤの製造方法に対するメカニズムを説明するための基板の模式図である。
【図２Ａ】Ｘ線光電子分光器を用いて実施例のＺｎＯシード薄膜の原子濃度を深さ方向に分析したグラフである。
【図２Ｂ】Ｘ線光電子分光器を用いて比較例のＺｎＯシード薄膜の原子濃度を深さ方向に分析したグラフである。
【図３Ａ】実施例のＺｎＯシード薄膜を原子間力顕微鏡でイメージングした表面写真である。
【図３Ｂ】比較例のＺｎＯシード薄膜を原子間力顕微鏡でイメージングした表面写真である。
【図４Ａ】実施例のＺｎＯシード薄膜に対するＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図４Ｂ】比較例のＺｎＯシード薄膜に対するＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図５】実施例及び比較例のＺｎＯシード薄膜でＺｎ２ｐ結合エネルギーを示すグラフである。
【図６】実施例及び比較例のＺｎＯシード薄膜でＯ１ｓ結合エネルギーを示すグラフである。
【図７Ａ】実施例で成長されたＺｎＯナノワイヤに対するＳＥＭ写真である。
【図７Ｂ】比較例で成長されたＺｎＯナノワイヤに対するＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１５    基板、
２０，２５    ＺｎＯシード薄膜、
３０，３５    水滴、
４０，４５    ナノワイヤ。
【図１Ａ】
2007182370.tif 000003
【図１Ｂ】
2007182370.tif 000004
【図２Ａ】
2007182370.tif 000005
【図２Ｂ】
2007182370.tif 000006
【図４Ａ】
2007182370.tif 000007
【図４Ｂ】
2007182370.tif 000008
【図５】
2007182370.tif 000009
【図６】
2007182370.tif 000010
【図３Ａ】
2007182370.tif 000011
【図３Ｂ】
2007182370.tif 000012
【図７Ａ】
2007182370.tif 000013
【図７Ｂ】
2007182370.tif 000014