2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ZnO-based semiconductor flexible device fabrication processes by using atomic-oxygen-assisted molecular beam epitaxy growth
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16K06297
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
村中 司 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (20374788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍋谷 暢一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30283196)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 酸化亜鉛 / 透明導電膜 / フレキシブル / ロール・ツー・ロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は各種フレキシブル基板上に形成したGZO透明導電膜の成長条件依存性、光学的特性、電気的特性、大きな曲げ変形に伴う電気抵抗率の変化を詳細に調査した。高真空排気したMBE成長チャンバー内に各種基板を設置し、Zn温度360－380℃、Ga温度600－850℃、酸素流量30 sccm、マイクロ波出力400 Wの条件で2時間GZO薄膜の成長を行った。成長後の評価は、主に、膜厚測定、透過率測定、電気抵抗率測定を行った。フレキシブル基板上のGZO薄膜においては曲げ変形を加えて抵抗率の変化を調査した。どの基板においても可視光領域において、非常に良好な透過率特性(>85%)を示した。曲げ変形を加えた基板上GZO薄膜の抵抗率は曲げた回数に応じて、抵抗率が上昇することを明らかにした。次に、ロール・ツー・ロール(RTR)方式により形成したGZO透明導電膜の成膜条件について検討を行った。直立型のRTRチャンバー内に幅250mm、厚さ100um、ロール状PETフィルムを設置し、亜鉛温度355－380℃、ガリウム温度800℃、酸素流量25sccm、マイクロ波出力650W、フィルムの送り速度9－13 mm/minの条件でGZO薄膜の成膜を行った結果、どの亜鉛セル温度においても幅方向の膜厚分布は非常に均一であることを確認した。送り方向における膜厚分布に関しては、これまで亜鉛セル温度375℃以上において成膜開始時と成膜終了時における膜厚差が大きいことを確認していたが、新たに成膜プロセスの最適化を行い、長時間に成長においても膜厚が変化しない成膜条件を見出した。
上記に示すようにフレキシブルデバイスとしての特性改善に向けた問題点の抽出と安定性に関する評価・そのメカニズム解析プロセスの検討を行い、ZnO系フレキシブルデバイスプロセスの最適化を行った。
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Research Products
(2 results)
