| 研究概要 |
微小全固体式電池系電解質および光メモリへ材料開発の基礎研究として,(1)F-O-Si-Pb系および(2)CuI-MoO_4-P_2O_5系アモルファス薄膜を作成し,微細構造,伝導性およびレーザー照射による相変化とに関し検討した。
1.F-O-Si-Pb系アモルファス薄膜
RFスパッタ装置により放電ガス圧;0.06〜0.07Torr,スパッタ時間;45分の条件でアモルファス膜を作製した。本系アモルファス膜のXPSスペクトルより,Fイオンの濃度は深さ方向に対して一様であったが,比Si-F/Pb-Fは膜表面から内部に向かってわずかに減少しており,Si-O-Si→Si-O^-+F-Si反応による非架橋酸素の増加に帰着できた。3mW He-Neレーザー(λ=632.8nm)を1/500秒照射すると,全ての膜で11μm径の領域でα-SiO_2の結晶化が見られ,所期の高伝導相PbF_2は析出しなかった。一方,Arrheniusの式に従うイオン伝導性を示し,500Kでの伝導率は1.1x10^<-5>S/cmでバルクガラスの約2桁倍であり,活性化エネルギーは106.5kj/molであった。
2.CuI-MoO_4-P_2O_5系アモルファス薄膜
高Cuイオン伝導性を有する本系ガラス組成25CuI・25Cu_20・25MoO_4・25Cu_3(PO_4)_3のターゲットを,Arガス圧0.01Torr・rf出力100Wでスパッタリングして得られたアモルファス薄膜は,きめの粗い微粒子構造で,550K以下では伝導率は10^<-8>S/cm程度でほぼ絶縁体であった。また,rf出力を上げるに従いγ-CuIの立方体粒子が発達してきたが,膜中ではCuは2価イオンとして存在している。100Wでスパッタリングした膜をHe-Neレーザー(3mW)で照射すると,F-O-Si-Pb系と異なり1/500秒ですでに8μm径の穿孔が見られ,1秒の照射では12μm径となったが,いずれの場合も結晶相の析出は見られなかった。
|
