2015 Fiscal Year Annual Research Report
酸化物膜の精密微構造デザインを実現する新規水溶液プロセスの提案
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26820293
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
我田 元 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (40633722)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 水溶液プロセス / 微構造制御 / 酸化亜鉛 / 結晶配向 / 透明導電膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、リアクティブスピンコート装置を作製し、ZnO膜を作製した。また、スピンスプレー装置を使用したZnO膜の構造制御を引き続き検討した。
リアクティブスピンコート装置に関しては、装置への溶液流入場所と基板固定角度を決定し、装置製作を行った。しかし、装置作製後、基板回転数の仕様が当初予定していたモーターでは達成できないことがわかり、その部分を改良する必要があった。これにより、装置完成までに大幅に時間がかかり、期間内での実験点数が制限されてしまった。上記の事情により、リアクティブスピンコート法によるZnO成膜では、いくつかの実験条件についてのみ検討を行った。結果として、ZnOロッド型単結晶がまばらにガラス基板上に生成したサンプルが得られた。従来のスピンスプレー法ではZnOロッドが緻密に配列した膜が形成されている。この違いはリアクティブスピンコーターでは基板全体が溶液中に完全に浸漬しているため、基板近傍でのZnO結晶の成長が抑制されたためだと考えられる。今後は温度を上昇させ、より緻密な膜の作製を検討する予定である。
次に、従来のスピンスプレー装置を使用した成膜とその条件検討を行った。特に今年度は従来のクエン酸では無く、trans-アコニット酸を利用してZnO膜の構造制御を試みた。その結果、trans-アコニット酸はクエン酸に比べ精密に構造制御できるとわかった。具体的には、クエン酸ではわずかな量の添加によって微粒子の凝集したZnO緻密膜(無配向)が得られるが、アコニット酸の場合は同じ添加量でも、基板から先端が平坦な六角柱状のZnOロッドが緻密に配列した膜構造(002配向)が得られた。すなわち、結晶配向を制御しながら膜構造を変化させることが可能となった。今後はtrans-アコニット酸の濃度を最適化し、高特性が期待される002配向の透明導電性ZnO膜の作製を目指す。
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