| 序章 ナノシリコン応用の最新動向（越田信義） |
| 1. はじめに 1 |
| 2. ナノシリコンの形成と機能 2 |
| 3. 表面終端制御の重要性 4 |
| 4. 可視発光とフォトニック応用 5 |
| 5. 弾道電子放出 7 |
| 6. 熱誘起超音波発生 7 |
| 7. 生体との適合性 8 |
| 8. まとめ 9 |
| 第1章 フォトニクス |
| 1. シリコンフォトニクス（和田一実） 11 |
| 1.1 はじめに 11 |
| 1.2 素子研究の現状 12 |
| 1.3 ITへの応用 14 |
| 1.4 終わりにかえて 15 |
| 2. シリコンフォトニック結晶（冨士田誠之，野田進） 18 |
| 2.1 はじめに 18 |
| 2.2 シリコンフォトニック結晶からの発光現象 19 |
| 2.3 シリコン光ナノ共振器からの発光現象 21 |
| 2.4 おわりに 25 |
| 3. ナノシリコン発光材料・デバイス（B.Gelloz，小山英樹） 27 |
| 3.1 はじめに 27 |
| 3.2 Siナノ結晶材料の作製 27 |
| 3.2.1 ポーラスシリコンの作製法と構造 27 |
| 3.2.2 その他のSiナノ結晶材料 27 |
| 3.3 フォトルミネッセンス 28 |
| 3.3.1 S発光の特性 28 |
| 3.3.2 酸化に起因した青色発光 29 |
| 3.3.3 発光効率の改善 29 |
| 3.3.4 PLの安定化 31 |
| 3.4 エレクトロルミネッセンス 32 |
| 3.4.1 PSiのEL 32 |
| 3.4.2 その他のSiナノ結晶材料のEL 33 |
| 3.5 興味深い現象と応用 33 |
| 3.5.1 負性抵抗効果と不揮発性メモリー効果 33 |
| 3.5.2 PLを利用したセンサーとイメージング 33 |
| 3.5.3 光学異方性 33 |
| 3.5.4 レーザー色素とのコンポジット材料 34 |
| 3.6 まとめ 35 |
| 4. シリコン量子構造の光増幅（諏訪雄二，斎藤慎一） 38 |
| 4.1 シリコン発光と光吸収 38 |
| 4.2 シリコン発光素子の光増幅実験 39 |
| 4.3 シリコン（001）薄膜の光増幅 41 |
| 4.4 まとめ 45 |
| 5. ナノ構造シリコンの光導電（平野喜之） 47 |
| 5.1 はじめに 47 |
| 5.2 ナノ構造シリコンで期待される光導電特性 48 |
| 5.3 ナノ構造シリコン光導電膜の作製方法 49 |
| 5.4 ナノ構造シリコンの光導電特性 51 |
| 5.5 おわりに 54 |
| 6. シングルフォトン検出（田部道晴，Moraru Daniel Ioan） 56 |
| 6.1 はじめに 56 |
| 6.2 量子構造フォトン検出器（化合物半導体の例） 57 |
| 6.2.1 量子ドット型フォトン検出器 57 |
| 6.2.2 量子ポイントコンタクト型フォトン検出器 58 |
| 6.3 量子構造Si系フォトン検出器 58 |
| 6.3.1 Si単電子トランジスタによるフォトン吸収の効果 58 |
| 6.3.2 Si多重接合単電子（単正孔）トランジスタによるフォトン検出 59 |
| 6.3.3 単電子フォトン位置検出器 63 |
| 6.3.4 赤外線検出器 63 |
| 7. ナノシリコンの光増感作用（藤井稔） 66 |
| 7.1 はじめに 66 |
| 7.2 ナノシリコンの酸素分子に対する光増感作用（一重項酸素の生成） 66 |
| 7.3 ナノシリコンの希土類イオンに対する光増感作用 69 |
| 第2章 エレクトロニクス |
| 1. キャリア輸送（森伸也） 74 |
| 1.1 はじめに 74 |
| 1.2 キャリア輸送の基礎 74 |
| 1.2.1 電子状態 74 |
| 1.2.2 散乱機構 75 |
| 1.3 ナノシリコン列のキャリア輸送 77 |
| 1.3.1 ナノシリコン列 77 |
| 1.3.2 電子状態 77 |
| 1.3.3 散乱機構 78 |
| 1.3.4 準弾道電子輸送 79 |
| 2. 単電子デバイス（高橋庸夫） 82 |
| 2.1 はじめに 82 |
| 2.2 単電子トランジスタ（SET）の動作原理 83 |
| 2.3 単電子デバイスの特徴 84 |
| 2.4 単電子デバイスの作製方法 85 |
| 2.5 単電子デバイスの応用 87 |
| 2.5.1 SETを用いた論理機能応用 87 |
| 2.5.2 電子1個を用いた応用 88 |
| 2.6 まとめ 90 |
| 3. 強磁性ホイスラー合金の原子層制御エピタキシャル成長とSiGeスピントロニクス（安藤裕一郎，宮尾正信） 93 |
| 3.1 はじめに 93 |
| 3.2 強磁性シリサイドの原子層制御エピタキシャル成長 94 |
| 3.3 ショットキー障壁の制御とスピン注入 97 |
| 3.4 混晶エンジニアリングによるハーフメタル材料の創成 98 |
| 3.5 おわりに 99 |
| 4. ナノCMOSデバイス（内田建） 102 |
| 4.1 はじめに 102 |
| 4.2 （100）および（110）バルクMOSトランジスタ 102 |
| 4.2.1 （110）MOSトランジスタ 102 |
| 4.2.2 （100）/（110）MOSトランジスタにおける歪み技術 103 |
| 4.3 3次元構造トランジスタ 105 |
| 4.4 まとめ 106 |
| 5. NEMSとナノデバイス（水田博，土屋良重） 108 |
| 5.1 技術的な背景 108 |
| 5.2 サスペンデッドゲートFET（SGFET） 109 |
| 5.3 高速・不揮発性NEMSメモリ 112 |
| 5.4 NEM-MOSハイブリッドセンサー 116 |
| 5.5 NEMSハイブリッドデバイスの微細化と将来展望 118 |
| 6. トンネルデバイス（須田良幸） 122 |
| 6.1 トンネルデバイスの基本構造と動作原理 122 |
| 6.2 Si/Ge系のバンドエンジニアリング 124 |
| 6.3 Type IIヘテロ構造のための歪緩和 127 |
| 6.4 Si系ITD，RTD，RITD 128 |
| 7. 弾道電子エミッタによる並列EBリソグラフィ（小島明，大井英之） 134 |
| 7.1 一括電子線露光開発の背景 134 |
| 7.2 ナノシリコンと弾道電子 135 |
| 7.3 シリコンナノワイヤアレイ弾道電子エミッタについて 136 |
| 7.4 弾道電子面放出素子による一括電子線露光方式の概要 136 |
| 7.5 パターン化されたナノシリコン弾道電子面放出素子の作製 139 |
| 7.6 弾道電子面放出素子の放出電子速度分布特性 141 |
| 7.7 一括露光実験の結果 142 |
| 7.8 結論 143 |
| 8. 弾道電子エミッタの気体中動作による真空紫外光発生（櫟原勉） 145 |
| 8.1 はじめに 145 |
| 8.2 弾道電子エミッタ 145 |
| 8.2.1 作製方法 145 |
| 8.2.2 弾道電子エミッタの特徴 146 |
| 8.2.3 ナノ構造解析 147 |
| 8.3 弾道電子エミッタの直接励起発光デバイスへの応用 147 |
| 8.3.1 真空紫外光の測定 147 |
| 8.3.2 直接励起発光 148 |
| 8.3.3 平面光源の試作 150 |
| 8.4 まとめ 151 |
| 9. 弾道電子エミッタの超高感度撮像への応用（根岸伸安） 152 |
| 9.1 はじめに 152 |
| 9.2 冷陰極HARP撮像板 152 |
| 9.3 撮像用エミッタアレイの要件 153 |
| 9.4 撮像用弾道電子エミッタアレイ Active-matrix HEED 154 |
| 9.5 HEED冷陰極HARP撮像板 156 |
| 9.6 まとめ 158 |
| 10. ナノシリコン電子源の水溶液中動作（太田敢行，越田信義） 160 |
| 10.1 はじめに 160 |
| 10.2 水溶液中における動作特性 161 |
| 10.3 むすび 163 |
| 第3章 アコースティクス |
| 1. 熱誘起超音波発生（越田信義） 166 |
| 1.1 はじめに 166 |
| 1.2 動作原理 166 |
| 1.2.1 nc-PS層の熱的性質 166 |
| 1.2.2 動作機構と特徴 167 |
| 1.3 デバイスの作製と基礎特性 169 |
| 1.3.1 基本プロセスと素子構成 169 |
| 1.3.2 素子の駆動と音響出力の基本特性 170 |
| 1.3.3 温度上昇の高速性と一様性 172 |
| 1.3.4 指向性 173 |
| 1.3.5 長期安定性 174 |
| 1.4 応用開発に関わる特性 175 |
| 1.4.1 放射圧力の発生 175 |
| 1.4.2 超音波信号の再生能力 175 |
| 1.4.3 デジタル駆動への適合性 176 |
| 1.5 むすび 177 |
| 2. 超音波素子応用（渡部祥文） 180 |
| 2.1 はじめに 180 |
| 2.2 2層ポーラスシリコン構造による超音波発生の経時特性向上 180 |
| 2.3 空中3次元超音波センサ 183 |
| 2.4 超音波デジタル情報伝送の試み 185 |
| 2.5 おわりに 188 |
| 第4章 バイオ応用 |
| 1. タンパク質分析用基板（木原隆） 189 |
| 1.1 はじめに 189 |
| 1.2 DIOSの評価 191 |
| 1.2.1 DIOSとは 191 |
| 1.2.2 DIOSプレートによる質量分析 192 |
| 1.2.3 DIOS評価からの課題 193 |
| 1.3 nc-Siプレートの評価 193 |
| 1.3.1 nc-Siプレートとは 193 |
| 1.3.2 nc-Siプレートによる質量分析 194 |
| 1.4 まとめと今後の課題 195 |
| 2. 生体適合性と応用可能性（佐藤慶介） 198 |
| 2.1 はじめに 198 |
| 2.2 シリコンナノ粒子分散溶液の製造とその諸特性 201 |
| 2.2.1 シリコンナノ粒子分散溶液の製造方法 201 |
| 2.2.2 粒子表面状態 203 |
| 2.2.3 溶液内における粒子分散性 203 |
| 2.2.4 粒子サイズと光学的特性の相関 204 |
| 2.3 癌細胞ラベリングしたシリコンナノ粒子の毒性試験とイメージング特性 206 |
| 2.3.1 シリコンナノ粒子による癌細胞へのラベリング方法 207 |
| 2.3.2 細胞毒性試験 207 |
| 2.3.3 癌細胞イメージング特性 208 |
| 2.4 シリコンナノ粒子による生体内でのイメージング特性 208 |
| 2.4.1 生体内イメージング特性 209 |
| 2.5 おわりに 211 |
| 第5章 プロセス技術 |
| 1. プラズマ技術によるナノシリコンドットの作製（小田俊理） 213 |
| 1.1 はじめに 213 |
| 1.2 ナノシリコンドット作製の課題 213 |
| 1.3 VHFプラズマセルによるナノシリコンドットの作製 214 |
| 1.4 ナノシリコン界面の制御 216 |
| 1.5 ナノシリコンの集積配列・位置制御 217 |
| 1.5.1 グローバル集積配列 217 |
| 1.5.2 ローカル位置制御 220 |
| 1.6 まとめ 220 |
| 2. ナノシリコン構造形成SPM技術（白樫淳一） 222 |
| 2.1 はじめに 222 |
| 2.2 SPM局所酸化ナノリソグラフィー法 222 |
| 2.2.1 動的探針制御手法によるSPM局所酸化ナノリソグラフィー 222 |
| 2.2.2 10nm以下級SPM局所酸化ナノリソグラフィー 224 |
| 2.2.3 SPM局所酸化ナノリソグラフィーにおける酸化反応モデル 225 |
| 2.3 SPMスクラッチナノリソグラフィー法 229 |
| 2.3.1 20nm以下級SPMスクラッチナノリソグラフィー 229 |
| 2.3.2 SPMスクラッチナノリソグラフィーでの制御パラメータと加工痕サイズの関係 230 |
| 2.3.3 SPMスクラッチナノリソグラフィーにおける摩耗係数の評価とナノスケール構造体の作製 232 |
| 2.4 まとめ 233 |
| 3. シリコンナノワイヤ・チェインの作製技術（竹田精治，河野日出夫） 236 |
| 3.1 はじめに 236 |
| 3.2 金属ナノ粒子を利用した自己形成 236 |
| 3.3 シリコンナノワイヤ 237 |
| 3.3.1 水素終端面を利用する成長法 237 |
| 3.3.2 シリコンナノワイヤ成長の活性化エネルギー 239 |
| 3.4 シリコンナノチェイン 240 |
| 3.4.1 構造 240 |
| 3.4.2 生成の方法と機構 240 |
| 3.4.3 テンプレートとしてのシリコンナノチェイン 242 |
| 3.5 おわりに 244 |
