Development of low-damage, high-rate deposition technology for oxide thin films and elucidation of the mechanism

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04887
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: Tokyo Polytechnic University
• Principal Investigator: Yasuda Yoji 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (20460173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 孝幸 東京工芸大学, 工学部, 教授 (80203537)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 酸化物薄膜 / 低ダメージ堆積 / 高速堆積 / 対向ターゲット式スパッタ法 / 透明アンテナ / ITO

Outline of Final Research Achievements

The main focus of this project was the development of low-damage and high-speed deposition techniques for oxide thin films. In particular, tungsten oxide and indium tin oxide (ITO) thin films were treated and low-damage and high-speed deposition techniques were developed. It was found that the deposition rate of tungsten oxide films, which are considered to be sputtered by sublimation, increased when the sputtering voltage was increased under constant sputtering current. Transparent conductive thin films such as ITO and multilayer structure films with a metal film sandwiched between ITO were also prepared to realise transparent antennas with good radiation efficiency. The radiation efficiency was further improved by annealing the films.

Free Research Field

薄膜堆積技術の開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水素社会推進法が制定され従来の化石燃料から水素燃料を中心とした社会に変わりつつある中で本研究で取り扱った酸化タングステン膜は電源不要で水素ガスを検知する水素ガスセンサーとしても利用が可能である。高速堆積技術が開発されればさらなる水素ガスセンサーの普及につながると考えられる。また通信の世界では5Gやその次の6Gと進化を続けておりそれに伴いアンテナをいくつも並べたアレイタイプが要求されている。本研究で取り扱った透明アンテナは専用の基地局を用意するのではなく既存のビルの窓などをアンテナとして利用するために必要な基礎技術を見出したと考えられる。