2007 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波表面波水素プラズマ照射による酸化亜鉛薄膜の低抵抗化
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18560025
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
柏木 邦宏 Toyo University, 工学部, 教授 (30058094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 泰彦 東洋大学, 工学部, 教授 (80134500)
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| Keywords | Zn0透明導電膜 / マイクロ波表面波 / H_2プラズマ |
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| Research Abstract |
◎ ZnO透明導電膜
近年透明導電膜として,ITOに代わり酸化亜鉛薄膜(ZnO)が特に注目されている。ZnO薄膜単体では透明な薄膜は作製できるが,金属酸化物であるため電気的に高抵抗である。この問題を解決するのにAl,やGa等の金属元素をドープさせ,導電性を持たせる方法が研究されている。本研究はこれら他元素を必要とせず低抵抗ZnO膜(高導電率)を形成することを目的とし,水素プラズマを利用したZnO透明導電性化の実験に取り組んでいる。昨年はマイクロ波表面波H2プラズマをZnO膜に照射することにより,可視域での高透過率を維持したまま,高導電性(低抵抗化)を付与することができた。膜厚1500AのZnO膜はH_2プラズマ未照射の場合は2×10^6(Ωcm)有していた抵抗率をマイクロ波表面波1[kW]のH_2プラズマを60秒照射することにより,ZnO膜の抵抗率3.2×10^<-3>(Ωcm)まで下げることができた。今年度は,これと比較して同じZnO膜に対し2(Pa)の水素ガス圧力で通常の高周波(13.56MHz)によるH_2プラズマを照射したところ,約10分で抵抗率を〜×10^<-2>(Ωcm)まで下げることができた。ZnO膜に対し,水素プラズマ照射することにより抵抗率が低下した原因に,プラズマ照射したH_2原子がどのように係わっているかをSIMSにより調べたところ,いずれの場合も膜内に水素が存在していることが判明した。この水素が持つ電子の軌道がZnや0と連携し,電気伝導性を高め,低抵抗下の原因となって作用していると考えられる。これらの詳細についても目下解析中である。
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