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奈良先端大學發表利用蛋白質形成多晶硅結晶的新技術

DATE 2006/09/21/01

　　【日經BP社報道】


圖1：用於形成多晶硅的鐵蛋白


圖2：結晶流程概要。鐵蛋白還可生成圖案吸附上去


圖3：利用電子背散射衍射法得到的硅結晶圖。照片下方的數字是內含在鐵蛋白中的鎳核被吸附到硅層上的密度。密度越低，就容易生成大結晶。右側的照片則沒有吸收鎳核

　　日本奈良先端大學在2006年9月14日～15日于東京國際論壇舉辦的“2006日本創新——大學商品展示會”上，就使用蛋白質的多晶硅生長技術進行了相關展示（圖1）。該技術是用來生產半導體材料的，設想的用途是在塑膠或玻璃底板上形成多晶硅層。與老方法相比，不僅可減少觸媒即鎳的用量，還可得到大粒徑的硅結晶。該課題由奈良先端大學教授冬木 隆領導的研究室和松下電器產業聯合研究。

　　利用非晶硅生成大粒徑硅時，有一種用鎳作為觸媒的方法。此次介紹的技術則使用在外徑約12nm、內徑約7nm的蛋白質殼中包含鎳的物質作為觸媒。蛋白質殼稱為鐵蛋白質（ferritin ）。

　　通過將以鎳為核心的鐵蛋白吸附到非晶硅層上，使鎳發生分散（圖2）。然後再利用紫外線和臭氧去除蛋白質。與普通蒸鍍和濺鍍法相比，其特點是更容易使鎳分散到非晶硅層上。結果，就能使硅結晶粒徑達到幾個至十μm。可利用鎳-鐵蛋白溶液濃度，改變鎳在非晶硅層上的吸附密度，以調節硅結晶粒徑（圖3）。

　　與蒸鍍和濺鍍等方法相比，製作相同粒徑的硅結晶時，能夠將鎳用量減少2～3位數。原有的蒸鍍和濺鍍法容易使鎳單體凝聚到非晶硅層的部分位置，因此用量就會增大。另外，由於鎳都是相連的，因此結晶粒徑就會變小。

　　實用化目標目前尚未確定。課題之一就是鐵蛋白價格昂貴。不過，量產以後，估計價格會不斷下降。日本Kikkoman等公司也已經制定量產計劃。（記者：宇野 麻由子）

posted by C.H. Chen @ 10:55 PM