超臨界水による金属膜の透明化-新しい光整合窓材料・創製プロセスへの展開-

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18656185
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 石黒 孝 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (10183162)
• Keywords: 水熱反応 / 水酸化物 / 低反射率 / 透明膜 / AR被覆 / 超臨界水

Research Abstract

本研究では無反射低損失表面を実現するために入射光に対し光学的整合をとったメゾスコピック凹凸構造を実現し、その最適化を目指している.不完全に窒化したAl-N膜の膜成長に伴う自己組織化メゾスコピック凹凸表面構造に着目し、水熱反応により、その透明化を図る.本研究では反応を促進するために、浸透性の高い亜臨界水、超臨界水を用いる.そこで、平成18年度は下記項目を実施した.
・超臨界水生成・反応装置の作製
水熱反応のための反応装置を立ち上げた.即ち、既存の電気炉に超臨界状態生成装置を本研究費にて購入し、パソコンにて温度・圧力をプログラム制御できるシステムを構成した.
・成膜と膜表面構造及び光学特性評価
3元高周波スパッタ装置を用いて不完全に窒化したAl-N膜及びAlを成膜し、表面凹凸を原子間力顕微鏡により、また紫外・可視・近赤外自記分光光度計により光学特性評価を行った.
・水熱反応実験と解析
純水を用いてAl-N膜及びAl膜の水熱反応を行った.特に反応温度、膜厚について透明化の条件を調査した.Al膜について反応温度の下限が明らかとなった.また透明化が進行する途中において吸収率が増大する現象が見出された.膜自体については膜表面形態、膜厚、結晶構造、組成変化について評価する事ができた.