電子セラミックス粒界と基体との相互作用の直接測定と機能発現機構の解明

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650738
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 桜井 修 東京工業大学, 工学部, 教務職員 (20108195)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠崎 和夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (00196388)
• Keywords: セラミックス粒界 / 微小領域測定 / バリスター

Research Abstract

1.微小領域測定装置の改良
Bausch & Lomb社製長作動型顕微鏡(Micro Zoom FS型)にマニピュレータスタンド(4台)を取り付け,YHP社製LFインピーダンスアナライザ(4192A型)で電気特性を測定する装置に加熱ステージ(温度コントローラ,レンズ系冷却装置を含む),雰囲気制御用グローブボックス(ガス混合部,真空ポンプを含む)を取付ける改良をなった.さらに装置は,振動を除くために除振台上に設置した.
2.微小領域物性の測定
常温および加熱下あるいは酸化還元雰囲気で酸化亜鉛,チタン酸ストロンチウムなどのバリスターや酸化スズガスセンサーの粒と粒界の抵抗率,誘電率,緩和特性を複素インピーダンス法,ICTS法および直流法で測定した.
・微小電極形成技術:メタルマスクおよびフォトリソグラフィーを用いた蒸着により電極径5μm,電極間距離10μm程度の電極を形成し,蒸着電極とリ-ド線のボンディング技術を開発した.従来の放電融着による電極形成技術と組合せて試料毎に最適な電極形成技術を確立した.
・電気特性測定技術:焼結体試料の複素インピーダンス測定やICTS,TSC法の測定技術は既に確立されているのでこれと同様にして個々の粒や粒界の微小領域の測定技術を確立した.薄片試料を用いて単一粒界の粒界面積を確定し定量的な電気特性の測定行なった.
さらに電気的性質の測定データ,温度や圧力はデータ収集用パソコンにリアルタイムで保存し,解析するシステムを構築した.その結果FZ法で育成した結晶内の粒界部にバリスタ特性が新に見出された.