2021 Fiscal Year Annual Research Report
A study of compositite oxide super lattices fabricated by radical-surface-excitation room-temperature atomic layer deposition
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19H01884
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
廣瀬 文彦 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50372339)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原子層堆積法 / 酸化物 / ナノ周期構造 / 複合酸化物 / イオン吸着 / ガスバリア / マイクロ波プラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)イオン吸着ベッド試験 本研究では複合酸化物薄膜として、濃度が最適化されたアルミニウムシリケートとSiO2のナノ周期構造を室温原子層堆積法で形成することに成功した。アルミニウムシリケート膜の製造において、原料ガスとしてトリメチルアルミニウム(TMA)とテトラキスジメチルアミノシラン(TDMAS)を用い,TDMASを先に飽和吸着させ、遅れてTMAを部分吸着させる連続吸着法を提案し、Si濃度／Al濃度比で0.3～1.3の範囲で調整できることがわかった。またSi濃度とAl濃度が1：1の条件でNaイオン吸着性能が極大になることを見出し、濃度調整の必要性を実験的に示した。さらに、同薄膜とシリカ膜でナノ周期構造を作ったところ、単体と比べて大幅にNa吸着性能が向上できたことが分かった。結晶化までは確認できなかったが、ナノ周期構造による大幅な物性改変の効果があることもわかった。さらに、原子力汚染物質のCs、Srについても吸着の可能性が見いだされた。
2）酸化亜鉛・酸化アルミニウムによるガスバリア膜 ナノ周期で薄膜を形成したところ、ガスバリア性能として5.4×10^-3g/m^2dayを記録し有機EL程ではないものの、太陽電池や有機トランジスタに供するレベルであることがわかった。
3）マイクロ波プラズマによる薄膜作製 サンプルの作製効率をたかめるために従来の13.56MHzの磁気誘導型プラズマ源に代えて、マイクロ波プラズマによる膜作製を試みた。非常に小型の装置でありながら、磁気誘導プラズマ源と同様に室温薄膜作製が可能であることが見いだされた。今後、プラズマ安定性の確保ための調整が必要であることが分かった。
4）エリア選択堆積の検討 樹脂表面と酸化物表面、金表面において膜積層のインキュベーションタイムに差があることが分かり、エリア選択の実現の可能性が見出された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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