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パルスイオンビーム蒸着法によるジルコン酸チタン酸鉛薄膜の作製と組成・特性の評価

Research Project

Project/Area Number 12750276
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

曽根川 富博  琉球大学, 工学部, 助手 (20295299)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsジルコン酸チタン酸鉛 / パルスイオンビーム蒸着 / 強誘電体薄膜 / ラザフォード後方散乱分析 / X線光電子分光分析
Research Abstract

大強度パルスイオンビームをジルコン酸チタン酸(PZT)焼結体ターゲットに照射して得られるアブレーションプラズマを用いて,シリコン基板,パイレックスガラス基板へPZTの成膜を行った。成膜は,ビームエネルギー〜1MeV,ビームパルス幅〜50nsのH^+ビームを,照射1回あたりPZTターゲットへエネルギー密度〜80J/cm^2でビームを1回から10回照射して行った。また,基板の設置のしかたで,基板ホルダーのターゲット側に置いた場合(正面堆積),反対側に置いた場合(背面堆積)の2通りの成膜を行った。用いたターゲットの組成は,Zr : Ti比0.5:0.5である。その結果以下の結果を得た。
1.正面堆積では,ビーム照射1回で膜厚400nmの薄膜が生成できた。しかし膜表面にはドロップレットと呼ばれる付着物が見られた。背面堆積では,ビーム照射1回で膜厚40nmであったが,表面にはドロップレットが見られなかった。
2.パイレックスガラス基板上に得られた薄膜の比誘電率(ε_r)は,正面堆積,背面堆積それぞれ,340,23の値を得た。正面堆積で得られた薄膜の比誘電率が背面堆積より大きいのは,堆積したプラズマの量が大きいために,プラズマの内部エネルギーにより基板が加熱されたためと考えられる。
3.ラザフォード後方散乱分析法による薄膜組成の測定で,薄膜中の元素比は,Pb : Zr : Ti : O=1:0.5:0.5:3であることがわかった。よってターゲットの組成と等しい薄膜が得られることがわかった。
4.X線光電子分光分析の結果,薄膜表面には,鉛酸化物の層があることがわかった。しかしラザフォード後方散乱分析の結果には,表面の鉛酸化物層による波形の変化が見られないことから,この厚さは,ラザフォード後方散乱分析法の深さ方向分解能以下の厚さであると予想される。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] Tomihiro SONEGAWA: "Ferroelectric Thin Films Prepared by Backside Pulsed Ion-Beam Evaporation"Japanese Journal of Applied Physics. 40(2B). 1049-1051 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Tomihiro SONEGAWA: "Ferroelectric Thin Films Prepared by Backside Pulsed Ion-Beam Evaporation"Japanese Journal of Applied Physics. 40・2B. (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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