1994 Fiscal Year Annual Research Report
化学修飾されたゲル膜の光分解による機能性薄膜の作製と特性評価
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05453081
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
峠 登 近畿大学, 理工学部, 教授 (00081315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
忠永 清治 大阪府立大学, 工学部, 助手 (90244657)
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| Keywords | ゾル-ゲル法 / 化学修飾 / 光分解 / β-ジケトン / 微細加工 / 薄膜 / 強誘電体 / 漏れ性 |
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| Research Abstract |
金属アルコキシドを原料とするゾル-ゲル法は、薄膜の作製法として高いポテンシャルを有しているが、金属アルコキシドの反応性が高い、微細加工が困難であるなどの問題点がある。これに対して、金属アルコキシドをβ-ジケトンで化学修飾すると、プロセスが簡便になるとともに、生成する光感応性ゲル膜の光分解を利用して、薄膜の微細加工が可能となる。本研究は、β-ジケトンによる金属アルコキシドの安定化過程と、生成するゲル膜への紫外線照射効果を明らかにし、新しい微細加工法を開発することを目的として行ったものであり、以下のような知見を得た。
(1)アセト酢酸エチルで化学修飾したA1-アルコキシドから生成するAl_2O_3ゲル膜は、270nm付近にキレート結合による吸収バンドを有するが、ベンゾイルアセトンで化学修飾した場合は325nm付近にシフトし、高圧水銀灯による励起効率が向上することを見いだした。
(2)化学修飾したZrO_2、TiO_2、およびAl_2O_3ゲル膜について、光分解の速度過程を熱分解過程と比較し、いずれの場合もキレートの分解過程は一次反応で、最終的なゲル膜の構造も同じであるが、光分解の反応速度は熱分解の場合に比べて極めて速いことを見いだした。
(3)化学修飾法により生成するPbZrO_3-PbTiO_3系(PZT)ゲル膜に対する紫外線照射効果を検討した結果、ZrO_2やTiO_2薄膜と同様に紫外線照射により特性が変化することを見いだし、多成分系のPZT強誘電体薄膜でも微細加工が可能であることを明らかにした。
(4)化学修飾したゲル膜への紫外線照射により、染料を含むSiO_2ゾルに対する漏れ性が変化することを見いだし、この現象を利用すると選択的着色コーティングが可能となることを明らかにした。
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[Publications] N.Tohge: "Effects of UV-Irraditation on the Formation of Oxide Thin Films from Chemically Modified Metal-Alkoxides" J.Sol-Gel Sci. Technol.2. 581-585 (1994)
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[Publications] K.Tadanaga: "Precursor Structure and Hydrolysis-Gelation Process of Al(O-sec-Bu)_3 Modified with Ethylacetoacetate" J.Sol-Gel Sci. Technol.3. 5-10 (1994)
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[Publications] N.Tohge: "Ferroelectric Properties of PLZT Films Prepared by the Sol-Gel Process Using Chemically Modified Metal-Alkoxides" J.Mater.Sci.:Mater.Electron.5. 356-359 (1994)
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[Publications] K.Shinmou: "Fine-Patterning of ZrO^2 Thin Films by the Photolysis of Chemically Modified Gel Films" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1181-L1184 (1994)
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[Publications] N.Tohge: "Photolysis of Organically Modified Gel Films and Its Application to the Fine-Patterning of Oxide Thin Films" SPIE Proc. Sol-Gel Optics III. 2288. 589-598 (1994)
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[Publications] K.Tadanaga: "^<27>Al NMR Study of Coordination States of Aluminum-tri-sec-butoxide Dissolved in Diacetone Alcohol" Chem. Lett.1507-1510 (1994)
