新しい多成分膜堆積用MOCVD装置の開発と機能性膜の作製

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650827
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 伊藤 滋 東京理科大学, 理工学部・工業化学科, 教授 (10120164)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 孝 東京理科大学, 理工学部・工業化学科, 助手 (10318214)
• Keywords: MOCVD / (Ni,Zn)Fe_2O_4 / 磁気特性 / 組成制御 / 微量添加 / Pb(Zr,Ti)O_3 / ITO

Research Abstract

本研究では、比較的蒸気圧の低いMO試薬を原料とするMOCVDについて、あらかじめ所定の組成に合わせた混合原料を1つの容器中ですべて気化させてから徐々に供給することにより、膜作製時の蒸気組成が全行程にわたって一定となり、得られる膜の組成の制御および再現性が得られると考え、新たな観点から単一蒸発容器を持つ多成分膜堆積用MOCVD装置の開発を行った。その後、この装置を用いて酸化物磁性体であるフェライト膜((Ni,Zn)Fe_2O_4,(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4)、次世代のメモリーとして期待されるPbTiO_3(PT),Pb(Ti,Zr)O_3(PZT)膜、および不純物をドープした酸化物半導体膜(ZnO:Cu,In,ITO)の作成を行い、原料混合比と生成膜組成の再現性との関係、および膜の性質について検討した。
フェライト膜:Ni(acac)_2、Zn(acac)_2、Fe(acac)_3を原料に用いて、3成分系薄膜(Ni,Zn)Fe_2O_4が得られた。この際、原料混合比と生成膜組成の間には組成の再現性が確かめられた。さらに、4成分の(Ni,Zn,Cu)Fe_2O_4薄膜も同様にして組成の再現性よく得られ、保磁力の向上が見られた。
PT、PZT膜:PT膜については、化学量論組成の膜を得ることができた。また、3成分のPZT膜については、Zrの含有量が少ないものの、ペロブスカイト単一相の膜が得られた。
ZnO:Cu,In,およびITO膜:これらの膜についても、再現性よく薄膜を得ることができた。特に、ZnO:InおよびITOでは原料組成と電気抵抗の間に再現性が認められた。
以上、単純な構造の装置により、複雑な成分からなる薄膜が作製できること、高価なMO試薬を効率よく膜の堆積に利用できることなど、工業的にも充分に意義のある結果が得られた。

Research Products

• [Publications] Shigeru Ito, Kenji Yamamoto, Takashi Fujii: "Preparation of (Ni,Zn)Fe_2O_4 Thin Films by MOCVD Using a Mixed Vapor of CVD Reagents"Fewites:Proceedings of the ICF8. 725-727 (2001)