| 研究概要 |
光MOCVD法により酸化亜鉛(ZnO),チタン酸鉛(PbTiO_3),チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O_3:PZT等の機能性セラミック薄膜の作製を行なった。ZnOに関してはジエチル亜鉛とO_2もしくはNO_2を原料に用い,150℃でガラス基板上にC軸配向膜を,450℃以上でサファイア基板上にエピタキシャル膜が得られた。紫外光照射は成長速度の増加,結晶性の改善,電気的特性の変化などをもたらした。これらの原因は,気相中よりむしろ基板あるいは堆積膜表面での光化学反応であることを実験的に明らかにした。四エチル鉛,チタンイソプロポキシド及びO_2を用いたPbTiO_3の光MOCVD成長においては,600℃でペロブスカイト単一相を有する(III)配向膜が得られた。酸素源としてNO_2を用いると,530℃でペロブスカイト相の多結晶膜が得られた。光照射は結晶性の改善を促進し低温成長化に有効であると同時に膜中のPb/Ti組成比にも影響を及ぼし,光堆積膜の方がストイキオメトリ-に近いものが得られた。成長膜の誘電率(εr),誘電正接(tanδ),残留分極(Pr),抗電界(Ec),低抗率(P)等の電気的特性と成長条件との関係を詳しく調べた。また本成長法で得られたPbTiO_3膜は優れたステップカバレ-ジ特性を示した。ジルコン源としてタ-シャルブトキシジルコンを用い,Pb(Zr,Ti)O_3(PZT)の成膜を行なった。ジルコンとチタン原料供給比を変え成長させると,600℃で正方晶系のPZT膜が得られた。ジルコン供給量を多くすると,菱面体晶系PZT膜が650℃で得られたが比較的形成が難しいことがわかった。光照射はPZT膜の成長速度の増加をもたらすばかりではなく,組成比に影響を及ぼし,膜中のジルコンの取り込み量をふやす事が確認された。600℃で得られた膜厚3000ー6000ÅのPZT膜は,強誘電性ヒステリシス特性及び分極反転特性を示した。
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