glass研究概要エキシマレーザ光の単ショット照射によって、ガラス基板上の非晶質Si薄膜から巨大Si結晶粒を二次元的に整列した状態で成長できることを示した。具体的には、まず、レーザ光パルス照射によって溶融したSi薄膜が蓄える過剰熱エネルギーの流失機構について数値計算により検討して、(1)下地への熱流出度を低下させること、(2)溶融或いは結晶化した高熱伝導率のSi薄膜の熱伝導による熱流失を低下させること、および、(3)Si付近に蓄える熱エネルギーを増すことが重要であることを見出した。この知見に基づいて、光吸収性キャップ層/超薄膜Si層/有機シリカ下地層/基板という試料構造を発案し、この構造を実際に作製・結晶化して、単ショットレーザ照射により、40μmを超える大結晶粒(従来法の数百倍)が形成できることを実証した。高パッキング密度を目指して位相シフター間の間隔を狭めると相互干渉が強くなるために、大結晶粒の成長が難しいという課題について検討して、位相遅延量が緩やかに変わる新型の位相シフターを発案した。これにより、大粒径Siをほぼ100%の高パッキング密度で形成できることを確かめた。1対の直交位相シフターを試料直上に置くことにより、短ピッチの二次元光強度振動を得て、これとSi膜内の横方向熱拡散とを組み合わせることによって、直径が5μの大結晶粒の二次元アレイが形成できることを確認した。一方の位相シフターのみを試料から離すことにより、所望の位置に大結晶粒(14μm)を形成できることを示した。TEM回折像による結晶性を評価等より、大結晶粒Si膜が優れた物性を有することを示した。ゲート電極形成後にCVDによってSiO2を形成後、結晶粒対を成長させて薄膜トランジスタを作成し、その動作を確認すると共に、SiO2とSi/SiO2界面を層改善することが重要であることを強く認識した。