| 研究課題/領域番号 |
15K04682
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
星 陽一 東京工芸大学, 工学部, 名誉教授 (20108228)
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| 研究協力者 |
小林 信一
安田 洋司
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 斜め入射堆積 / 酸素ラジカル源 / 酸素イオン / 高速スパッタ / 光触媒材料 / ポーラス膜 / 酸化チタン膜 / 酸化タングステン膜 / スパッタ電圧 / 低ダメージスパッタ法 / 酸化タングステン / 酸化処理 / 斜め入射堆積法 / 高速スパッタ堆積 / 光触媒 / ガスクロミック特性 / 酸素負イオン / 酸化チタン / 低ダメージスパッタ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では良好な光触媒特性を持つポーラスなTiO2膜を30nm/min以上の高堆積速度で作製できるECR酸素プラズマ源を利用した酸素イオンアシスト斜め入射堆積法を開発することができた。さらに大量のTi金属原子を供給するスパッタ源と酸素ラジカルを供給するスパッタ源を2個設置する2スパッタ源スパッタ法を開発し、この方法でも高堆積速度で酸化チタン膜が作製できることを示した。
反応性スパッタ法ではスパッタ電圧を高めることで、堆積速度を100倍以上増加させることができることを見出し、この手法を利用して100nm/min以上の高堆積速度で良好な特性を持つWO3膜を作製できるスパッタ堆積法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ポーラスで表面積が大きく、かつ結晶性も良好な酸化物膜を高堆積速度で得る方法を確立することは、光触媒など物質の表面で起こる現象を利用するためには極めて重要である。本研究で開発した斜め入射堆積法を用いれば、容易に表面積が極めて大きく特性も良好な光触媒用の酸化チタン膜が作製できる。
また従来のマグネトロンスパッタ法などで酸化物を反応スパッタ法で膜を作製しようとすると、金属のスパッタと比較して堆積速度が急減して作製が困難であったWO3膜や酸化チタン膜の作製で、堆積速度を容易に百倍以上に増加させることができる方法を見出したことは極めて重要で、酸化物のみならず様々な化合物のスパッタで利用できる方法である。
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