モジュレーションスパッタ法による半導体薄膜の機能設計と感性化学センサへの応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450041
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 南戸 秀仁 金沢工業大学, 工学部, 教授 (30133466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 草野 英二 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (00278095) ; 金原 粲 金沢工業大学, 工学部, 教授 (90010719)
• Keywords: スパッタリング / 薄膜 / 酸化物半導体 / 感性化学センサ / ガスセンサ / インテリジェント センサ

Research Abstract

研究初年度の本年は、作製したモジュレーション・リアクティブ・スパッタ装置を用いて、化学センサ用材料となる酸化物あるいは窒化物半導体の多層構造膜、組成変調膜の作製技術の確立ならびに化学センサ用薄膜材料の機能設計を目的に研究を進め、以下の成果を得た。
(1)現有のスパッタ装置の改良により、酸化物あるいは窒化物半導体の多層構造膜および組成変調膜の作製技術をほぼ確立できた。
(2)化学センサ用薄膜として、膜厚は約100[nm]程度にすることが、素子の感度および安定性の観点から最良であることを明らかにするとともに、ZnO:Al、ZnO-SnO_2などのn型酸化物半導体薄膜およびNiOやCuOなどのP型酸化物半導体薄膜を作製し、化学センサとしての特性を評価するとともに、これらのセンサが、食品や酒類の鮮度評価、あるいは、悪臭におい物質の検知に有用であることを明らかにできた。
以上、ほぼ当初の予定にそって研究を進めることができた。

Research Products

• [Publications] E.Kusano et al.: "Formation of compositionally graded multilayer films by dischanget gas flow modulatoin in magnetoron sputtering" Journal of Non-Crystalline Solids. 218. 58-61 (1997)
• [Publications] 南戸秀仁: "エレクトロニックノース-水晶振動子を用いた「におい」センサ" ニューセラミックス. 10・12. 47-52 (1997)
• [Publications] 近藤浩一, 南戸秀仁 他: "合成樹脂膜を塗布した水晶振動子式ニオイセンサによる酒の種類判別" 電気学会論文誌E. 117E・9. 443-448 (1997)
• [Publications] 南戸秀仁, 草野英二, 金原粲ほか: "においセンサの製作と実験" 日本味と勾学会誌. 4・3. 295-298 (1997)
• [Publications] H.Nanto, E.Kusano, A.Kinbara et al.: "Smart Chemical Sensor Using ZnO Semiconducting Thin Films for Freshness Detection of Food and Beverages" Proceedings of SPIE. 3328(印刷中). (1998)